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SONNE
Das Geheimnis der koronalen Loops
von Stefan Deiters
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27. September 2000

Die NASA-Raumsonde TRACE könnte helfen einen jahrzehntelanges Rätsel der Sonne zu lösen: Warum ist die Korona unseres Zentralsterns rund 300 Mal heißer als die Oberfläche der Sonne und wie kann sie so aufgeheizt werden? Neue, sehr detaillierte Beobachtungen sogenannter koronaler Loops bringen die Wissenschaftler nun einer Lösung näher - und widersprechen der bisher gültigen Theorie. 

Koronaler Loop
Koronaler Loop mit einmontierter Erde als Größenvergleich. Foto: NASA/LMSAL

Der Lösung auf die Spur kamen die Wissenschaftler dank neuer Daten des NASA Transition Region and Coronal Explorer (TRACE), mit dessen Hilfe sie gewaltige Bögen aus heißem Gas beobachten, die als koronale Loops bezeichnet werden. Finden tut man diese Phänomene in der Korona unseres Zentralgestirns also jenem Bereich, der beispielsweise bei einer Sonnenfinsternis als leuchtender Kranz um die Sonne sichtbar wird. Nicht nur Astrophysiker sind an einem besseren Verständnis der Sonnenkorona interessiert: Eruptionen und Teilchenwinde aus dieser Region können auch technische Geräte auf der Erde beeinflussen.

"Die mysteriöse Energiequelle, die die Atmosphäre der Sonne so unvorstellbar heiß macht ist seit über 70 Jahren ein Rätsel. Doch bevor wir herausfinden was es ist, müssen wir genau feststellen, wo es ist", sagte Dr. Markus Aschwanden vom Lockhead-Martin Solar and Astrophysics Laboratory im kalifornischen Palo Alto. "Das Aufspüren des Ortes, an dem die Korona aufgeheizt wird, ist ein Schlüssel zum gesamten Rätsel und wir sind froh, dass wir dank TRACE und anderer Sonden die verborgenen Vorgänge in der Atmosphäre beobachten können."

So fanden die Forscher heraus, dass der größte Teil der Heizung relativ tief in der Korona der Sonne stattfindet, nur etwa 16.000 Kilometer über der sichtbaren Oberfläche der Sonne. Die Bögen aus Gas sind hingegen Hunderttausende von Kilometern hoch, so dass die Erde in ihnen rund 30 Mal Platz hätte. Das Gas wird zunächst erhitzt, steigt auf, kühlt wieder ab und fällt mit über 100 Kilometern pro Sekunde Geschwindigkeit auf die Oberfläche zurück. Die Korona besteht aus Millionen dieser Loops, alle von unterschiedlicher Größe.

Mit den neuen Beobachtungen widerlegten die Wissenschaftler auch eine 30 Jahre alte Theorie, nach der die Loops überall gleichmäßig erhitzt werden. Wäre diese Theorie richtig, müssten an der "Spitze" dieser Bögen die größten Temperaturen herrschen, da die Loops hier dünner sind und nicht so gut Wärme abgegeben können wie in tieferen Regionen. Frühere Beobachtungen konnten dies jedoch weder bestätigen noch widerlegen.

Erst mit den detaillierten TRACS-Aufnahmen war es möglich, die Theorie zu überprüfen. Die Bilder zeigten, dass ein Loop in Wirklichkeit aus vielen kleineren Bögen besteht und dass sich ihre Temperatur in Bezug auf die Höhe über der Sonnenoberfläche relativ wenig ändert - zumindest deutlich weniger als die alte Theorie voraussagt. "Da die Loops am meisten Wärme an ihrer Basis verlieren müssen sie dort auch am meisten geheizt werden", erläuterte Dr. Karel Schrijver vom Lockhead-Martin Solar and Astrophysics Laboratory. "Wenn das nicht so wäre, wären die unteren Bereiche der Bögen deutlich kälter als die Teile in höheren Regionen, wo die Wärme nicht so schnell verloren geht."

Links im WWW
TRACE, Projekthomepage am LMSAL
siehe auch
Sonne: Herzschlag der Sonne entdeckt - 31. März 2000
SOHO: Durch die Sonne geschaut
- 10. März 2000

Sonne: Blicke hinter die Sonne - 25. Juni 1999
Sonne: Schnellwachsendes Gras
- 6. Februar 1999
Sonne: S wie "geladenes Gewehr"
- 10. März 1999
AstroLinks: Sonne
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