04/07/2012 - Magnetische Drehungen auf der Sonnenoberfläche bei 10.000 km/h

Menéame

Ein Team europäischer Wissenschaftler hat herausgefunden, daß es auf der Oberfläche der Sonne Tornados gibt, die zu einer extrem hohe Geschwindigkeit und deren Temperatur enorm hoch ist.

Dieser Fund könnte eine Reihe von Rätseln der Physik erklären, die noch nicht gelöst sind. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht unter: Natur.

Drehungen bei 10.000 km/h

Diese magnetischen Drehungen erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 10 000 Kilometern pro Stunde und lassen ähnliche Phänomene auf dem Planeten Erde in den Griff. Tatsächlich erreichte der bisher schnellste Erdtornado nur Geschwindigkeiten in der Nähe von 486 km/h, eine ganz ungewöhnliche Geschwindigkeit.

Diese solaren magnetischen Tornados, die durch rotierende Magnetfeldstrukturen geschaffen wurden, die das Plasma zu Spiralumlauf bewegen, sind nicht nur sehr häufig, sondern könnten auch den Schlüssel für eine Lösung eines Kopfbruchs des physischen Bereichs liefern: der Grund dafür, dass die Oberfläche der Sonne ist kälter als ihre äußere Atmosphäre.

Der gesunde Menschenverstand veranlaßt zu der Annahme, daß die Temperatur, je näher man dem Feuer kommt, höher ist, aber in der Sonne wird dies nicht wahr. Es ist richtig, dass ihr Kern die 15.000.000 Grad CelsiusTemperatur sinkt auf 5 500 Grad Celsius. Dieses sinkt weiter auf 4,300 Grad Celsius in der Photosphäre, die Schicht der Sonnenatmosphäre, die mit der Chromosphäre begrenzt. Aber in der Chromosphärie ist die Situation nicht mehr mit dem gesunden Menschenverstand vereinbar. Wenn die Krone mit der äußeren Schicht der Sonnenatmosphäre vermischt wird, steigt die Temperatur auf 100 000 Grad Celsius, bis sie 2 000 000 Grad Celelsius im Teil der Krone erreicht, der am weitesten vom Zentrum der Sonne entfernt liegt. Diese Akkordeonsequenz Seit Jahren ist die wissenschaftliche Gemeinschaft verwirrt, aber die Daten, die aus diesen magnetischen Tornados gewonnen werden, könnten Licht in das Rätsel bringen.

Professor Robertus Erdélyi, Direktor des Forschungszentrums für Solarphysik und Weltraumplasma (SP2RC) an der Fakultät für Mathematik und Statistik der Universität Sheffield, erklärte: "Eines der Hauptprobleme der modernen Astrophysik ist zu wissen, warum die Atmosphäre eines Sternes, wie unsere Sonne, wesentlich wärmer ist als seine Oberfläche. Stellen Sie sich vor, dass Sie einen Berg hinaufklettern, z. B. eine Mauer in Schottlands Hochland, und dass es wärmer wird, wenn Sie aufsteigen.

Wir wussten, dass die Energie von der Oberfläche der Sonne stammte, aber wie diese enorme Menge Energie in die Sonnenatmosphäre fließt, ist ein Geheimnis. Wir glauben, dass wir Hinweise darauf in diesen rotierenden magnetischen Strukturen, den Sonnentornen, gefunden haben, die die Energie kanalisieren, die in Form von Magnetwellen zur Erhitzung des magnetisierten Sonnenplasmas benötigt wird.

In dieser Arbeit berichten wir über die Entdeckung von generalisierten magnetischen Tornados und deren Wirkung auf die heißesten Bereiche der Sonnenatmosphäre, wo die Temperatur nur ein paar Millionen Kelvin-Grade tausende Kilometer von der Sonnenoberfläche erreicht. Ein großer Fortschritt in diesem Bereich.

Höhere Tornados

Es wird geschätzt, dass es auf der Oberfläche der Sonne mindestens 11.000 magnetische Tornados mehr als 1600 km breit. Trotz seiner Größe und Größe, ist dies das erste Mal, dass sie erkannt werden.

Dr. Sven Wendemeyer-Böhm von der Universität Oslo (Norwegen) führte das Team an, das die Entdeckung durchführte: Diese Phänomene sind in der Sonne eher klein. Sie werden am besten in der Chromosphäre, der atmosphärischen Schicht zwischen der Photosphäre (d.h. der "Oberfläche") und der Krone in Form von rotierenden Strukturen beobachtet. Die Beobachtung der Chromsphäre ist extrem kompliziert. Die Entdeckung wurde durch die Kombination aus einem hochmodernen Solarteleskop der neuesten Generation (das ein-Meter-Solarteleskop) und einem neuen Weltraumteleskop (das NASA Solar Dynamic Observatory) ermöglicht, das uns die Möglichkeit bot, auch sehr kleine Sonnendetails zu betrachten.

Die Entdeckung dieser Tornados ermöglichte es dem Team, eine Theorie zu formulieren, in der sie für den Transport von Energie aus der Reserve unter der Sonnenoberfläche, der Konvektionszone - der heißesten Zone - in Form von Magnetwellen in die Außenatmosphäre verantwortlich gemacht werden.

Dr. Wedemeyer-Böhm fügte hinzu: "Wir haben gezeigt, dass magnetische Tornados die Energie von der Oberfläche der Sonne bis zur Krone nach oben kanalisieren. Die magnetischen Tornados liefern ein weiteres Stück zum bereits alten Puzzle, das die Erwärmung der Krone bedeutet. Es ist auch seltsam, dass nur zwei Zutaten benötigt werden, um dieses Phänomen zu erzeugen: Magnetfelder und Wirbelströme, die durch den "Wanneneffekt" in den absteigenden Strömen nahe der Sonnenoberfläche erzeugt werden. Beide Zutaten sind auf der Oberfläche der Sonne üblich, was die Fülle der Magnettornierungen erklärt, von denen es zu jeder Zeit mindestens 11 000 gibt. Seine Fülle ist eine wichtige Entdeckung, weil diese Allgegenwart eine notwendige Voraussetzung für die Erhitzung der Krone ist.

Die Entdeckung hat auch wichtige Auswirkungen auf die Erde, so der Professor, vor allem in Bezug auf die Schaffung sauberer Energie. ●Wenn wir herausfinden, wie die Natur die magnetisierten Plasmae erhitzt, genauso wie die Sonnentornate, können wir eines Tages in der Lage sein, diesen Prozess zu nutzen, indem wir die Technologie entwickeln, die für den Bau von Geräten erforderlich ist, die kostenlose, saubere und ökologische Energie erzeugen. Unsere kollaborative Forschung hat einen wesentlichen Fortschritt auf dem Weg zur Entschlüsselung der Geheimnisse dieses riesigen und zugleich spannenden Problems der Plasma-Astrophysik, deren Lösung wir immer näher kommen.

Die Wissenschaftler konnten die Tornados in der äußeren Atmosphäre der Sonne beobachten, die Tausende von Kilometern von der Oberfläche des Riesensternes entfernt waren, und zwar durch den kombinierten Einsatz von Teleskopen und Satellitenteleskopen. Mit Hilfe der gewonnenen Daten konnten dreidimensionale Bildsequenzen pro Schicht der Tornados erstellt und ihre Entwicklung mittels neuerer numerischer Codes simuliert werden, die durch die hochauflösende Technologie und die neueste Generation der verwendeten Teleskope ermittelt wurden.

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Weitere Informationen:

Nature: http://www.nature.com/

Institut für Theoretische Astrophysik an der Universität Oslo:

http://www.mn.uio.no/astro/english/

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