Bis zu 1 Million Grad in der Atmosphäre

Solar Orbiter entdeckt: Sorgen Lagerfeuer auf der Sonne für die hohen Temperaturen?

Instrumente des Solar Orbiters noch nicht in Betrieb

Die Mission rund um den Solar Orbiter der ESA gehört zu den wohl wichtigsten Unternehmen im Weltraum derzeit. Die Wissenschaft erwartet sich viele Antworten rund um unsere Sonne in den kommenden Jahren. Die Mission könnte wohl genauso viel Aufmerksamkeit erreichen wie die aktuelle Mars-Mission rund um den Rover Perseverance. Und obwohl die Instrumente des Raumfahrzeugs eigentlich noch nicht richtig im Dienst sind, erreichen uns schon jetzt immer wieder Neuigkeiten über den hellen Lebensspender in der Mitte unseres Sonnensystems.

Im Video: Plasmaregen auf der Sonne

Bis zu 1 Million Grad heiß in der Sonnenatmosphäre

Mehr als ein Jahr ist der Start der Solar Orbiter her (Februar 2020) und immer wieder erreichen uns Neuigkeiten von der Sonne. Nun berichtet die ESA von sogenannten Lagerfeuern auf der Oberfläche. Diese Lagerfeuer sind Miniatur-Sonneneruptionen, die zur Erwärmung der Atmosphäre – der sogenannten Korona – der Sonne beitragen.

Bisher bleib es ein Mysterium, wie es sein kann, dass die Korona der Sonne eine höhere Temperatur aufweise, als es auf der Oberfläche der Fall ist. So existieren in der Atmosphäre der Sonne Temperaturen, die sprunghaft auf eine Million Grad steigen, während auf der Oberfläche Temperaturen um die 5500 Grad herrschen. Auf der Erde kennen wir es schließlich andersherum. Einfach ausgedrückt: Je weiter man sich von einem Feuer entfernt, desto kühler wird es. Dieses Mysterium wurde nicht nur bei unserer Sonne beobachtet, sondern auch bei anderen Sternen. Ideen gab es immer wieder, aber es blieb ein Rätsel wie die Energie erzeugt, transportiert und abgeführt wird. Das könnte nun teilweise geklärt sein.

Unterschätzte Strahlungsausbrüche auf der Sonne

Die Sonde Solar Orbiter macht spektakuläre Bilder von der Sonne.
Die Sonde Solar Orbiter vor der Sonne. © deutsche presse agentur

Die ersten Bilder von der im Orbiter integrierten Kamera, Extreme Ultraviolet Imager (EUI), zeigen mehr als 1500 kleine, flackernde Aufhellungen. Diese hell aufleuchtenden Regionen wurden dann mit dem Spitznamen „Lagerfeuer“ versehen. Diese kurzlebigen Lagerfeuer (10 bis 200 Sekunden lang) haben eine Größe zwischen 400 und 4000 km Grundfläche. Dabei sind kleinere und schwächere Ausbrüche häufiger zu beobachten.

„Wie wir jetzt sehen, kommen die kleinsten, bisher unentdeckten Strahlungsausbrüche deutlich häufiger vor als die größeren“, sagt EUI-Teammitglied Regina Aznar Cuadrado vom Göttinger Max-Planck-Institut. „Es könnte sein, dass ihr Einfluss auf die Koronaheizung bisher unterschätzt wurde.“

Strahlungsbündel der Grund für heißere Sonnenkorona?

Mit dem Extreme Ultraviolet Imager, welches sich an Bord des Solar Orbiters befindet, wurden Bilder der Sonnenoberfläche aufgenommen.
Dieses Bild von der Sonnenoberfläche wurde auch mit dem Extreme Ultraviolet Imager an Bord des Solar Orbiters aufgenommen. © AP, SO

Yajie Chen, ein Doktorant von der Universität in Peking, sowie Professor Hardi Peter vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Deutschland und seine Kollegen nutzten nun ein Computermodell, um die Lagerfeuer genauer zu untersuchen. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Strahlungsausbrüche dann entstehen, wenn sich zwei Bündel beinahe gleich gerichteter magnetischer Feldlinien kreuzen und miteinander agieren. An der Schnittstelle wird dann genug Energie frei, um das Sonnenplasma auf eine Temperatur von mehr als eine Million Grad zu erhitzen.

„Die Lagerfeuer, die EUI misst, sind sozusagen nur die sichtbare Spitze des Eisbergs“, sagt Hardi Peter. Da es diese Strahlungsausbrüche auch in kleinerer Form gebe, müsse man nun herausfinden, wie sehr sie zur Erhitzung der Sonnenatmosphäre beitrügen.

Solar Orbiter soll Fragen zur Sonne beantworten

Bereits im Februar 2021 startete der Solar Orbiter von Cape Canaveral (USA) aus.
Die Solar-Orbiter-Mission startete im Februar 2021 von Cape Canaveral aus. © deutsche presse agentur

Die ESA bezeichnet den Solar Orbiter als das „komplexeste wissenschaftliche Labor, das jemals zur Sonne geschickt wurde“. Nicht zuletzt um die vielen Fragen zu beantworten, die sich im Laufe der Jahrhunderte bei Wissenschaftlern angesammelt haben. Forscher erhoffen sich neue Erkenntnisse über die Sonne und das Magnetfeld, das alles andere wie Sonnenstürme oder Eruptionen antreibt und damit auch Auswirkungen auf unseren Heimplaneten Erde hat.

Das Raumfahrzeug Solar Orbiter hatte auf seiner Reise zur Sonne die Venus passiert. Mit an Bord sind zehn Instrumente, die helfen sollen, die Geheimnisse unseres Wärmespenders zu lüften. Dazu zählen die Wissenschaftler beispielsweise die Sonnenwinde, die magnetische Aktivität und eben auch die Ergründung für die heißere Sonnenatmosphäre. Wir dürfen gespannt sein, was wir noch erfahren werden, wenn die Instrumente Ende des Jahres dann alle in Betrieb sind.

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