Sonnenatmosphäre: Mysterium der Plasma-Jets geklärt

Mit Überschall rasen in jeder Sekunde Tausende Plasma-Jets von der Sonnenoberfläche nach oben. Forscher haben jetzt die Ursache der aufsteigenden Materiestrahlen entdeckt: Schallwellen im Innern der Sonne.

Plasma-Jets: Das Bild zeigt eine Fläche von 80.000 mal 43.000 Kilometern
LMSAL

Plasma-Jets: Das Bild zeigt eine Fläche von 80.000 mal 43.000 Kilometern

In der Regel brauchen Wissenschaftler Jahre, um ein Problem zu lösen, manchmal auch Jahrzehnte. 127 Jahre dauerte es, um den Mechanismus der Überschall-Plasmaströme auf der Sonne zu erklären. Die so genannten Spikulen schießen laufend von der Sonnenoberfläche in die Atmosphäre und hauchen schon nach wenigen Minuten ihr Leben aus.

Sie wurden 1877 entdeckt, sind aber relativ schwer zu beobachten, nicht nur, weil sie nur kurz existieren, sondern vor allem, weil sie mit rund 500 Kilometer Durchmesser vergleichsweise klein sind.

Astrophysiker interessieren sich besonders für die Überschall-Plasmajets, weil sie möglicherweise zu Sonnenstürmen beitragen. Diese Winde aus Partikeln können auch die Erde erreichen und die oberen Atmosphärenschichten schädigen und Satelliten außer Gefecht setzen.

Aufnahme wie oben bei in Richtung Blau verschobener Wellenlänge: Die stärksten Jets werden hervorgehoben
LMSAL

Aufnahme wie oben bei in Richtung Blau verschobener Wellenlänge: Die stärksten Jets werden hervorgehoben

Forscher der University of Sheffield und vom Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab in Palo Alto/Kalifornien haben nun eine Erklärung für das rätselhafte Phänomen gefunden. Das Team um den Sheffielder Professor Erdélyi von Fáy-Siebenbürgen macht Schallwellen im Inneren der Sonne für die Materieausbrüche verantwortlich.

Die Forscher kombinierten Aufnahmen des neuen schwedischen Solarteleskops auf La Palma mit Fotos von zwei im All kreisenden Satelliten. Zusätzlich arbeitete das Team mit Computersimulationen, um das Phänomen zu beschreiben.

Simulation: Entweichen einer Schallwelle in die Atmosphäre
LMSAL

Simulation: Entweichen einer Schallwelle in die Atmosphäre

"Schallwellen auf der Sonne werden normalerweise abgedämpft, bevor sie die Atmosphäre erreichen", erklärt Fáy-Siebenbürgen. Manchmal würden diese jedoch die Dämpfungszone passieren und die Oberfläche verlassen. "Unser Computermodell zeigt, dass die Schallwellen sich in diesem Fall zu Schockwellen entwickeln, die Materie nach oben schleudern und so einen Überschallstrom aus Plasma formen."

Die Modellrechnungen am Computer und die Beobachtungen auf der Sonnenoberfläche zeigten eine hohe Übereinstimmung.

Spikulen mit periodischer Wiederkehr (rote Kreuze)
LMSAL

Spikulen mit periodischer Wiederkehr (rote Kreuze)

Spikulen treten periodisch am gleichen Ort auf, und zwar etwa alle fünf Minuten, berichten die Forscher im Wissenschaftsmagazin "Nature" (Bd. 430, S. 536). Die Jets jagen mit 80.000 km/h nach oben und erreichen eine Höhe von 5000 Kilometern über der Sonnenoberfläche. Sie existieren etwa fünf Minuten. In jedem Moment gibt es auf der Sonne etwa 100.000 Spikulen gleichzeitig, schätzen die Wissenschaftler.

"Jetzt wissen wir, wie Spikulen entstehen", sagte Fáy-Siebenbürgen. Nun könne man untersuchen, ob und wie viel die Plasma-Jets zum Sonnenwind beitragen.

Diesen Artikel...
  • Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.
  • Auf anderen Social Networks teilen

News verfolgen

HilfeLassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter | RSS
alles aus der Rubrik Weltall
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2004
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



  • Drucken Senden
  • Nutzungsrechte Feedback