"Lagerfeuer" – winzige Mini-Eruptionen auf der Sonnenoberfläche – werfen neues Licht auf eines der größten Rätsel der Sonnenphysik: Warum ist die Korona, die äußere Atmosphäre der Sonne, so extrem heiß? Forscher der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) haben mit Daten des Solar Orbiters erste Antworten gefunden.
Die Korona erreicht Temperaturen, die etwa 300 Mal höher sind als die der darunterliegenden Schichten. Dieses Phänomen beschäftigt Sonnenphysiker seit Jahrzehnten.
Sonneneruptionen sind kurze Ausbrüche hochenergetischer Strahlung von der Oberfläche, die auf der Erde Störungen in Funk und Magnetfeldern auslösen können. Lange fragte man sich, ob sie mit der Koronaerwärmung zusammenhängen.
Im Juni 2020 lieferte der Solar Orbiter der ESA die bisher nähesten Bilder der Sonne – bei nur 76 Millionen Kilometern Entfernung. Sie zeigten erstmals rund 1.500 "Lagerfeuer": Kleine, flackernde Aufhellungen von 400 bis 4.000 km Größe, die 10 bis 200 Sekunden dauern.
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Internationale Experten, darunter Teams der ESA, haben Computersimulationen erstellt, die Lagerfeuer präzise nachbilden.
"Unser Modell berechnet die Emissionen der Sonne so realistisch wie Messinstrumente es tun würden", erklärt Prof. Hardi Peter vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Deutschland. "Es erzeugt exakt solche Aufhellungen wie die beobachteten Lagerfeuer."
Die Simulationen offenbaren magnetische Wiederverbindung: Feldlinien mit gegensätzlicher Polarität brechen und verbinden sich neu – und setzen dabei enorme Energie frei.
"Diese Energie könnte ausreichen, um die extremen Temperaturen der Korona zu erklären, wie Beobachtungen sie vorhersagen", betont Yajie Chen, Doktorand an der Peking-Universität.
Die Forschung steht noch am Anfang; weitere Messungen des Solar Orbiters sind nötig. "Wir erwarten spannende Fortschritte, um unsere Theorien zur Koronaerwärmung zu verfeinern", sagt Peter.
Neben der Korona hilft der Solar Orbiter, Sonnenatmosphäre und Sonnenwind zu entschlüsseln – den Strom hochenergetischer Teilchen aus unserem Stern.
Besseres Verständnis der Sonnenaktivität verbessert Weltraumwettervorhersagen, schützt Satelliten und Erd-Infrastruktur wie Stromnetze, GPS und Mobilfunk.
Die von Airbus in Stevenage gebaute Sonde widersteht extremen Temperaturen: Glutheiß auf der Sonnenseite, eisig auf der Schattenseite.
Derzeit kalibriert der Orbiter seine Instrumente in der Reisephase und startet ab November koordinierte Beobachtungen.