Wie heizt sich die Atmosphäre der Sonne auf?

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Hotspots in den Ausstößen der Sonnenoberfläche könnten erklären, warum die Corona viel heißer als die Sonnenoberfläche ist.

Beobachtungen des Solar Dynamics Observatory (SDO), eine im Februar 2010 gestartete Mission der NASA zur Erforschung der dynamischen Vorgänge der Sonne, und der Japanische Satellit Hinode zeigen, dass manche Gase in Ausstößen der Sonne Temperaturen von über einer Millionen Grad erreichen können. Diese Gase, die von der Sonnenoberfläche als Spikulen ausgestoßen werden, könnten die Wärme in die Corona, also die obere Sonnenatmosphäre, transportieren.

Spikulen sind schmale, kurzlebige Flammenzungen in der Sonnencorona. Sie sind seit den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt, waren aber bisher schwierig zu untersuchen. Im sichtbaren Bereich des Lichts kann beobachtet werden, dass Spikulen große Plasmamengen durch den unteren Teil der Sonnenatmosphäre schleudern. Und zwar mehr als das 100fache an Materie als in den Sonnenwinden von der Sonne weggetragen wird. Bisher war allerdings nicht bekannt, ob Spikulen heiße Gase enthalten. Die Beobachtungen ergaben nun, dass ein großer Teil des Gases auf mehrere Hundertausend Grad geheizt ist, ein kleiner Teil sogar auf mehrere Millionen Grad. Aufnahmen zeigen, dass die Materie in die Corona geschleudert wird und das die meiste davon auf die Sonnenoberfläche zurück fällt. Der kleine Anteil des Gases, der die extrem hohen Temperaturen erreicht, kehrt allerdings nicht direkt zur Oberfläche zurück.

Abb.: Eine von dem Solar Dynamics Observatory beobachtete Spikule der Sonne. Diese Ausbrüche enthalten Gas, das Temperaturen von über einer Millionen Grad hat. (Bild: NASA Goddard/SDO/AIA)

Die Entdeckung liefert einen möglichen Erklärungsansatz dafür, dass die Corona sehr viel heißer als die Oberfläche der Sonne ist, indem sie von den heißen Gasen in den Spikulen aufgeheizt wird. Die Sonnenoberfläche hat eine Temperatur von etwa 5500 Grad Celsius, die Corona ist über eine Millionen Grad heiß. Dieser bisher wenig verstandene Sachverhalt ist wichtig für das Sonnenwetter, das auch die Erde beeinflusst. Ein besseres Verständnis dieses Phänomens hilft beispielsweise, Satelliten besser zu schützen.

MH