Sonne runder als gedacht
Genaue Messungen zeigen: Die Abplattung der Sonne hängt nicht vom Aktivitätszyklus ab – das erlaubt Rückschlüsse auf den inneren Aufbau unseres Zentralgestirns.
„Die genaue Form der Sonne konnte bislang nicht überzeugend bestimmt werden – trotz eines halben Jahrhunderts moderner photoelektrischer Messungen“, stellen Jeffrey Kuhn von der University of Hawaii und seine Kollegen fest. Um das zu ändern haben sie zwei Jahre lang mit dem „Solar Dynamics Observatory“ SDO der Nasa unser Zentralgestirn vermessen – vom Minimum der 23. Aktivitätszyklus bis weit in den Anstieg des 24. Zyklus hinein, dessen Maximum für das Jahr 2013 erwartet wird.
Abb.: Sonne mit Sonnenflecken. (Bild: Nasa/SDA)
Die Ergebnisse des Teams sind überraschend: Zum einen ist die Abplattung der Sonne geringer als bislang angenommen, zum anderen ist sie konstant, hängt also nicht, wie bislang angenommen, von der Sonnenaktivität ab. Lediglich 10,4 Kilometer kleiner ist der Poldurchmesser gegenüber dem Durchmesser am Äquator – das ist etwa 1/333 der Sonnengröße.
Bei einem Durchmesser der Sonne von knapp 1,4 Millionen Kilometern sind das 14,4 Milli-Bogensekunden. Selbst für das „Solar Dynamics Observatory“ ist ein solcher Effekt schwer nachzuweisen, seine Abbildungsfehler sind gut 20-mal größer. Kuhn und seine Kollegen haben dieses Problem mit einem Trick gelöst: Sie lassen den Satelliten zwischen den Aufnahmen rotieren. „Das Sonnenbild dreht sich dadurch, während die Bildfehler unverändert bleiben“, so die Forscher. Auf diese Weise konnte das Team die Verzerrungen eliminieren und auf eine halbe Milli-Bogensekunde genaue Ergebnisse erzielen
„Unsere Ergebnisse bestätigen einen konstanten Radius der Sonne“, so die Forscher. Dies sei auch in Übereinstimmung mit helioseismologischen Untersuchungen, die zeigen, dass die Sonnenaktivität die innere Rotation der Sonne nicht signifikant beeinflusst. Frühere Messungen hatten auf eine Variation der Abplattung mit der Zahl der Sonnenflecken hingedeutet. „Eine geringere Auflösung hat zu einer scheinbaren Korrelation zwischen der Helligkeit und der Position des Sonnenrands geführt“, erklären Kuhn und seine Kollegen die früheren Ergebnisse. „Da die Helligkeit aber durch Fackelgebiete beeinflusst wird, beeinflusst dies auch die scheinbare Form der Sonne.“
Der von Kuhn und seinem Team gefundene Wert der Abplattung ist etwas geringer als theoretische Vorhersagen. Hier müssen die Modelle vom inneren Aufbau unseres Zentralgestirns offenbar nachgebessert werden. Eine mögliche Erklärung sei, dass die äußeren Schichten der Sonne geringfügig langsamer rotieren als bislang angenommen.
Rainer Kayser
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