Magnetische Zöpfe heizen aktive Sonnenkorona

Huntsville (USA) – Seit langem vermuten Sonnenforscher ihre Existenz, nun konnten sie erstmals beobachtet werden: Magnetische „Zöpfe“, ineinander verdrillte Strukturen, die große Mengen an Energie in der Sonnenkorona freisetzen. In den Strukturen sei ausreichend Energie gespeichert, um die Korona in aktiven Regionen auf bis zu vier Millionen Grad aufzuheizen, berichtet ein amerikanisches Forscherteam im Fachblatt „Nature“.

Die Korona erreicht Temperaturen von 1,5 bis 4 Millionen Grad Celsius, während die Oberfläche der Sonne nur 6000 Grad Celsius heiß ist. Astrophysiker haben zwar herausgefunden, dass das Magnetfeld unseres Zentralgestirns die Energie für die Aufheizung liefert – wie dieser Prozess im Detail abläuft, insbesondere bei der aktiven Sonne, ist jedoch noch nicht vollständig geklärt. „Es scheint jedoch klar zu sein, dass es zumindest zwei unterschiedliche Aufheizungsmechanismen gibt“, so Jonathan Cirtain vom Marshall Space Flight Center der NASA und seine Kollegen.

Für die Erwärmung auf 1,5 Millionen Grad, die typisch für die ruhige Sonne ist, sorgen magnetische Plasmawellen. Für die weitere Aufheizung in aktiven Regionen über Sonnenflecken könnten verdrillte magnetische Strukturen sorgen: Eine Umstrukturierung der Magnetfelder – die sogenannte Rekonnexion – kann immense Energiemengen freisetzen. Doch bislang reichte das Auflösungsvermögen der Sonnenteleskope nicht aus, um solche „magnetischen Zöpfe“ sichtbar zu machen.

Detailreicher Blick in die Sonnenkorona

Cirtain und seinen Kollegen ist das nun gelungen. Am 11. Juli 2012 schoss das Team ein neues Instrument, den High-resolution Coronal Imager, mit einer Forschungsrakete auf einer ballistischen Bahn ins Weltall. Das Gerät lieferte fünf Minuten lang Bilder der Korona im extremen Ultraviolettbereich mit einer Auflösung von 150 Kilometern – fünfmal besser als das bislang beste Teleskop, das Atmospheric Imaging Assembly an Bord des Solar Dynamics Observatory.

Die nun veröffentlichten und ausgewerteten Aufnahmen zeigen in einer aktiven Region der Sonnenkorona tatsächlich die Existenz der theoretisch vorhergesagten verdrillten Strukturen. Zwar habe die Beobachtungszeit nicht ausgereicht, um die Rekonnexion direkt nachzuweisen, doch die in den Strukturen gespeicherte Energie sei mehr als ausreichend, um die beobachtete Aufheizung zu erklären, so die Wissenschaftler. Das nächste Ziel der Sonnenforscher ist nun, ein vergleichbares Instrument – mit möglichst noch besserer Auflösung – dauerhaft im Weltall zu stationieren.