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Heizregion
der Korona erstmals direkt beobachtet
Redaktion
astronews.com
20. Oktober 2003
Auch unsere
Sonne, obwohl der am besten erforschte Stern, birgt noch manches Geheimnis:
Wieso ist beispielsweise die äußere Atmosphäre der Sonne über eine Millionen
Grad heiß, während sie an der Oberfläche nur 5.600 Grad misst? Ein
Forscherteam am Max-Planck-Institut für Aeronomie entdeckte nun mit Hilfe eines
neuen Sonnenobservatoriums einen der "Öfen", der dafür verantwortlich ist.
Beobachtungen der Sonne und ihrer Korona mit Hilfe der Raumsonde
SOHO. Rot: Messungen des Instrumentes EIT; grün und blau:
Messungen des Instrumentes LASCO, welches teilweise am
Max-Planck-Institut für Aeronomie entwickelt und gebaut wurde.
Magnetfeldbögen: Die am Max-Planck-Institut für Aeronomie neu
entwickelte Messmethode erlaubt die Rekonstruktion der
Magnetfeldstruktur im unteren Bereich der Korona mit Hilfe von
Messungen des Infrarot-Spektropolarimeters am deutschen Vakuum
Turm Teleskop (VTT) auf Teneriffa. Bilder:
Max-Planck-Institut für Aeronomie / NASA |
Die äußere Atmosphäre der Sonne, die bei Sonnenfinsternissen als leuchtende
Hülle oder Krone sichtbar wird und daher als Korona bezeichnet wird, besteht aus
über eine Million Grad heißem Gas. Bisher gab es verschiedene Theorien, wie es
zu einer derartigen Aufheizung der Sonnenatmosphäre kommen kann. Ein möglicher
Prozess ist dabei die Heizung an elektrischen Stromschichten, doch bisher war es
nicht möglich, solche Stromschichten in der Sonne sichtbar zu machen. Jetzt
haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Aeronomie mit einer neu
entwickelten Beobachtungsmethode zum ersten Mal eine elektrische Stromschicht in
der Sonne nachgewiesen und so einen ersten Blick auf einen der "Öfen" geworfen,
in denen die Korona geheizt wird.
Die gleißend helle Sonne ist an ihrer Oberfläche 5.600 Grad Celsius heiß. Auch
wenn dies im Vergleich zu den auf der Erde herrschenden Temperaturen sehr heiß
erscheint, ist es doch kühl im Vergleich zu der darüber liegenden Korona, die
Gas bei einer Temperatur von mehr als einer Million Grad beherbergt. Diese hohe
Temperatur der Sonnenkorona gibt seit ihrer Entdeckung durch Walter Grotrian am
astrophysikalischen Observatorium in Potsdam im Jahre 1939 Rätsel auf. Denn
eigentlich müsste sie wesentlich kühler sein, also ähnlich heiß wie auf der
Sonnenoberfläche.
Heute besteht Einigkeit darüber, dass die heiße Korona nur durch eine
zusätzliche Heizung bestehen kann. Eine aussichtsreiche Erklärung ist die
Heizung an so genannten elektrischen Stromschichten. Diese bilden sich im
unteren Bereich der Korona, wo sich das äußerst komplexe Magnetfeld der Sonne
sprunghaft ändert. Gemäß der gängigen Vorstellung wird in solchen Stromschichten
Energie freigesetzt, mit der die Korona geheizt wird. In solchen Stromschichten
liegen Magnetfeldlinien unterschiedlicher Polarität sehr eng zusammen. Komplexe
plasmaphysikalische Prozesse können zur Neuverbindung (Rekonnexion) dieser
Magnetfeldlinien führen. Dabei werden große Energiemengen explosionsartig
freigesetzt, die geladene Teilchen beschleunigen und aufheizen. Doch auch diese
Theorie konnte bisher nicht durch Beobachtungen bestätigt werden, da die
Genauigkeit der benutzten Messmethoden nicht ausreichte, um das Magnetfeld in
der unteren Korona zu messen.
Mit Hilfe eines neu entwickelten Infrarot-Spektropolarimeters am deutschen
Vakuum Turm Teleskop (VTT), stationiert in 2.400 Meter Höhe auf der kanarischen
Insel Teneriffa, konnte ein Team von Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut
für Aeronomie zusammen mit einem spanischen Kollegen zum ersten Mal sowohl die
Stärke als auch die Richtung des Magnetfeldes in der unteren Korona
kartografieren. Die Bogenstruktur der Korona, die bisher nur durch indirekte
Hinweise belegt war, wurde jetzt direkt sichtbar gemacht. Das magnetische
Korsett dieser Bögen sorgt dafür, dass das darin gefangene heiße Gas nicht
sofort von der Sonne entweicht.
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