„Lagerfeuer“ oder Mini-Sonneneruptionen, die auf der Oberfläche der Sonne auftreten, tragen dazu bei, Licht in ein mysteriöses Phänomen der Sonnenerwärmung zu bringen, das Experten seit Jahrzehnten verwirrt.
Neue Daten vom Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) deuten darauf hin, dass diese Lagerfeuer von einem Prozess angetrieben werden, der auch zur Erwärmung der äußeren Atmosphäre der Sonne oder der Korona beitragen kann.
Die Korona der Sonne ist viel heißer, etwa 300 Mal, als die darunter liegenden Schichten – eine seltsame Eigenschaft, die Wissenschaftler verwirrt hat und als eines der größten Rätsel der Sonnenphysik gilt.
Sonneneruptionen sind kurze Ausbrüche hochenergetischer Strahlung von der Sonnenoberfläche, die auf der Erde Funk- und Magnetstörungen verursachen können. Experten haben sich zuvor gefragt, ob diese Eruptionen mit dem mysteriösen Phänomen der solaren Koronaerwärmung in Verbindung stehen.
Im Juni 2020 veröffentlichte die ESA die nächsten jemals von der Sonne aufgenommenen Bilder, die zum ersten Mal Lagerfeuer auf ihrer Oberfläche zeigten.
Diese Bilder wurden von Solar Orbiter, einer in Großbritannien entworfenen und gebauten Sonde, aufgenommen, als sie sich der Sonnenoberfläche auf 76 Millionen Kilometer (47 Millionen Meilen) näherte. Sie zeigten etwa 1.500 kleine, flackernde Aufhellungen, die zwischen 10 und 200 Sekunden andauern und zwischen 400 und 4.000 km umfassen.
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Die neuesten Erkenntnisse basieren auf Computersimulationen, die von einem internationalen Forscherteam in Zusammenarbeit mit der ESA durchgeführt wurden.
„Unser Modell berechnet die Emission oder Energie der Sonne so, wie Sie es von einem echten Instrument erwarten würden“, sagte Professor Hardi Peter vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Deutschland. „Das Modell erzeugte Aufhellungen wie die Lagerfeuer .“
Die Simulationen zeigten auch einen Prozess, der als Wiederverbindung von Komponenten um die Lagerfeuer herum bekannt ist, wo magnetische Feldlinien mit entgegengesetzter Richtung brechen und sich dann wieder verbinden und dabei Energie freisetzen.
„Unser Modell zeigt, dass die Energie, die von den Aufhellungen durch die Wiederverbindung der Komponenten freigesetzt wird, ausreichen könnte, um die aus Beobachtungen vorhergesagte Temperatur der Sonnenkorona aufrechtzuerhalten“, sagte Yajie Chen, ein Doktorand der Peking-Universität in China.
Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass sich ihre Arbeit noch in einem frühen Stadium befindet und weitere Beobachtungen erforderlich sind, um ihre Ergebnisse zu bestätigen.
„Wir freuen uns darauf, zu sehen, welche weiteren Erkenntnisse unsere Modelle bringen, um uns dabei zu helfen, unsere Theorien zu den Prozessen hinter der Erwärmung zu verbessern“, sagte Peter.
Abgesehen davon, dass der Solar Orbiter dabei hilft, die Geheimnisse der koronalen Erwärmung zu lüften, wird der Solar Orbiter Wissenschaftlern auch dabei helfen, die atmosphärischen Schichten der Sonne zusammenzusetzen und den Sonnenwind zu analysieren, den Strom hochenergetischer Teilchen, die von dem Stern emittiert werden.
Ein besseres Verständnis der Sonnenaktivität könnte Wissenschaftlern auch helfen, Vorhersagen über Weltraumwetterereignisse zu treffen, die Satelliten im Orbit beschädigen und die Infrastruktur auf der Erde stören können, auf die Mobiltelefone, Transportmittel, GPS-Signale und die Stromnetze angewiesen sind.
Das von Airbus in Stevenage gebaute Raumschiff wurde so konzipiert, dass es der sengenden Hitze der Sonne standhält, die auf eine Seite treffen wird, während es auf der anderen Seite des Raumfahrzeugs eisige Temperaturen aufrechterhält, da die Umlaufbahn es im Schatten hält.
Der Solar Orbiter befindet sich derzeit in der „Reisephase“, da er alle seine wissenschaftlichen Instrumente kalibriert und ab November dieses Jahres mit koordinierten Beobachtungen beginnen wird.