Komet erlaubt Blick in Sonnenkorona
Veränderungen des Kometenschweifs erlauben Rückschlüsse auf Magnetfeld und Plasma in der heißen Sonnenatmosphäre.
Das physikalische Verständnis der Sonnenkorona hat sich durch neue Beobachtungsverfahren – insbesondere auch durch Raumsonden wie das Solar Dynamics Observatory (SDO) und Stereo – und neue Modellierungsverfahren erheblich verbessert. Da eine direkte Messung der koronalen Magnetfelder sehr schwierig ist, hängen die Modelle jedoch stark von den leichter messbaren photosphärischen Magnetfeldern als Randbedingungen ab – die aber das ausgedehnte Feld der Korona nur teilweise einschränken. Selbst für die Zukunft geplante Sonden wie Solar Probe Plus sollen sich der Oberfläche unseres Zentralgestirns auf höchstens 8,5 Sonnenradien nähern. Dabei ist besonders der Bereich innerhalb von zwei Sonnenradien für die Forscher interessant, denn die physikalischen Verhältnisse dort legen weitgehend die Struktur der Korona und des Sonnenwinds fest.
Abb.: Komet Lovejoy nahe der Sonne, aufgenommen von der Raumsonde STEREO (Bild: Nasa)
Im Dezember 2011 gab es eine Gelegenheit, die klaffende Beobachtungslücke zwischen der unteren Sonnenatmosphäre und dem Sonnenwind zu schließen: Damals näherte sich Komet Lovejoy der Sonnenoberfläche bis auf 140.000 Kilometer, was 1,2 Sonnenradien entspricht. Lovejoy war der erste beobachtete Komet, der einen solchen Vorbeiflug überstanden hat und wieder aus der Korona aufgetaucht ist. Und es war erst der zweite Komet überhaupt, der innerhalb der Korona im extremen UV-Bereich beobachtet wurde.
Die Beobachtungen mit SDO und den beiden Stereo-Sonden – also aus drei verschiedenen Perspektiven – offenbarten starke Schwankungen in der räumlichen Ausrichtung und in der Helligkeit des Kometenschweifs. Cooper Downs vom Forschungsunternehmen Predictive Science Inc. in San Diego und seine Kollegen ließen diese Beobachtungen in ein magnetohydrodynamisches Modell der Sonnenkorona einfließen. Ihre Berechnungen zeigten, dass sich aus den Veränderungen des Schweifs Rückschlüsse auf Inhomogenitäten im Magnetfeld der Sonne ziehen lassen.
Abb.: Komet Lovejoy von der Internationalen Raumstation aus gesehen (Bild: Nasa)
„Die Bewegungen führen zu bedeutenden Einschränkungen für die Eigenschaften des Magnetfelds und des Plasmas entlang der Kometenbahn“, so die Forscher. Die Beobachtung von so genannten „Sungrazern“, Kometen, die sich der Sonnenoberfläche extrem nähern, lassen sich also als Mess-Sonden für die Untersuchung der Sonnenatmosphäre verwenden. „Für das kommende Jahrzehnt ist eine größere Anzahl derartiger Kometen zu erwarten“, freuen sich Downs und seine Kollegen, „außerdem durchquert im November dieses Jahres der große Komet ISON die Sonnenatmosphäre.“ Gute Aussichten also für die Sonnenforscher.
Rainer Kayser
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