AstronomieWeltraumwetter

Heiße Einblicke: Forscher der Uni Graz beobachtet erstmals Ursache für Explosionen auf der Sonne

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Aufnahmen der Sonnenkorona vom NASA-SDO-Satelliten bei unterschiedlichen Wellenlängen - Temperaturen - im Extremen Ultravioletten, angezeigt durch unterschiedliche Farben. Grün zeigt aufgeheiztes Sonnenplasma bei etwa zehn Millionen Grad an. Im Bereich des grünen X in der Mitte des Bildes brechen einander entgegengesetze Magnetfelder auf, um sich anschließen neu zu formieren. Bild: NASA SDO, Yang Su
Aufnahmen der Sonnenkorona vom NASA-SDO-Satelliten bei unterschiedlichen Wellenlängen – Temperaturen – im Extremen Ultravioletten, angezeigt durch unterschiedliche Farben. Grün zeigt aufgeheiztes Sonnenplasma bei etwa zehn Millionen Grad an. Im Bereich des grünen X in der Mitte des Bildes brechen einander entgegengesetze Magnetfelder auf, um sich anschließen neu zu formieren. Bild: NASA SDO, Yang Su

Wenn das Weltraumwetter Kapriolen schlägt, dann hat das mitunter auch auf der Erde Auswirkungen. Explosionen auf der Sonne schleudern geladene Teilchen manchmal bis in die Atmosphäre des Blauen Planeten. Dort können sie Satelliten stören, den Flugverkehr behindern und sogar Stromausfälle auf der Erde verursachen. Dr. Yang Su, Sonnenforscher in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Astrid Veronig am Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz, hat erstmals direkt in hochaufgelösten Sonnenbildern beobachtet, wie durch die Verschmelzung von Magnetfeldern Explosionen entstehen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden nun im renommierten Fachjournal Nature Physics publiziert.

Die RHESSI-Daten sind hier in Orange über ein Bild des Solar Dynamics Observatory gelegt, das den Verlauf der Magnetfeldlinien in der Atmosphäre der Sonne zeigt. Bild: NASA/SDO/RHESSI/Goddard
Die RHESSI-Daten sind hier in Orange über ein Bild des Solar Dynamics Observatory gelegt, das den Verlauf der Magnetfeldlinien in der Atmosphäre der Sonne zeigt. Bild: NASA/SDO/RHESSI/Goddard

In der äußeren Atmosphäre der Sonne, der Korona, beträgt die Temperatur mehrere Millionen Grad Celsius. Wenn das Plasma – das ist das gasförmige Material aus geladenen Teilchen, aus dem die Sonne besteht – explodiert, steigt die Temperatur in diesen Bereichen auf über 20 Millionen Grad. „Die Ursache für solche Explosionen ist die Verschmelzung von Magnetfeldern über der Sonnenoberfläche“, weiß Astrid Veronig, Leiterin des Observatoriums Kanzelhöhe für Sonnen- und Umweltforschung der Karl-Franzens-Universität Graz. „Kommen sich zwei einander entgegengesetzte Magnetfelder zu nahe, dann brechen sie auf, um sich anschließend neu zu formieren. Dabei werden gewaltige Energien frei“, erklärt die Wissenschafterin. Diese Sonneneruptionen werden als solare Flares oder – wenn geladene Teilchen des Plasmas in den Weltraum ausgestoßen werden – als koronale Massenauswürfe bezeichnet.

Die Magnetfelder selbst sind für das Auge unsichtbar. „Wir können ihre Bewegungen nur deshalb beobachten, weil sie Plasma an sich binden“, erklärt Veronig. Die Bilder liefern in diesem Fall Satelliten der NASA, die Kooperationspartnerin in dem von der EU geförderte Forschungsprojekt HESPE (High Energy Solar Physics Data in Europe) ist. Yang Su hat für seine Beobachtungen Aufnahmen des SDO (Solar Dynamics Observatory) und RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager) herangezogen, die Vorgänge im Ultraviolett- und Röntgenbereich aufzeichnen. RHESSI macht auch die Temperaturentwicklung sichtbar.

Die spektakulären Beobachtungen liefern nun gemeinsam mit den aufgezeichneten physikalischen Daten eine umfassende Basis für weitere Berechnungen. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in Modelle ein, mit denen die ForscherInnen die Vorgänge auf der Sonne am Computer simulieren. Ziel ist, die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse immer weiter aufzuklären und nicht zuletzt auch ihre Auswirkungen auf das Weltraumwetter besser einschätzen zu können.

Publikation:
Imaging coronal magnetic-field reconnection in a solar flare
Yang Su, Astrid M. Veronig, Gordon D. Holman, Brian R. Dennis, TongjiangWang, Manuela Temmer and Weiqun Gan
Nature Physics, Advance Online Publication, 14.07.2013, doi: 10.1038/nphys2675

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Astrid Veronig
Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: 0699/1998 5005, E-Mail: astrid.veronig@uni-graz.at

Quelle: Pressemitteilung der Uni-Graz

Dominik Zgrzendek

Mein Name ist Dominik Zgrzendek, ich bin 31 Jahre alt und Gründer des Weblogs "Sonnen-Sturm.info". Die Astronomie sowie die Beobachtung der Sonne ist ein langjähriges Hobby von mir. Mit dieser Seite möchte ich euch an meinem Hobby teilhaben lassen und hoffe so, einige für die Astronomie begeistern zu können!

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