05.03.2018

HEIZKÖRPER DER SONNENATMOSPHÄRE

Die Bedeutung von Plasmawellen bei der Aufheizung der Sonnenatmosphäre konnte in einer internationalen Zusammenarbeit unter Beteiligung von ÖAW-Weltraumforscher/innen erstmals bestätigt werden. Die Ergebnisse der Untersuchung, die eine Jahrzehnte alte Frage beantworten, veröffentlichte das Team im Fachjournal „Nature Physics“.

ESA/ATG medialab; NASA/SDO/P. Testa (CfA)

Die Hitze-Aktivitäten der Sonne haben maßgeblichen Einfluss auf das Leben auf der Erde. Doch obwohl man inzwischen weiß, dass auf der Sonnenoberfläche, in der sogenannten Photosphäre, Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius herrschen, während die höhere Atmosphäre, die Korona, bis zu einer Million Grad Celsius heiß wird, konnte bislang nicht restlos geklärt werden, wie das Sonnenplasma aufgeheizt wird. Als möglicher Mechanismus für die Aufheizung des koronalen Plasmas galt der Transport und die Umwandlung der Energie durch sogenannte Alfvén-Plasmawellen. Diese entstehen durch Schwingungen der magnetischen Feldlinien und sind seit mehr als einem halben Jahrhundert für die Labor- und Weltraumplasmaphysik von besonderem Interesse. Ihr direkter Nachweis in der Sonnenatmosphäre gelang jedoch nicht – zumindest bisher.

Einem internationalen Team, dem auch Forscher/innen des Instituts für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) angehören, ist es nun gelungen, mithilfe des US-amerikanischen Dunn Solar Telescope und des Solar Dynamics Observatory der NASA, Alfvén-Schockwellen und ihre Energieumwandlung in der Sonnenatmosphäre nachzuweisen. „Die Beobachtung von Alfvén-Schockwellen ist der Schlüssel für die Lösung des Rätsels, wie das koronale Plasma aufgeheizt wird”, sagt IWF-Forscher Teimuraz Zaqarashvili, Co-Autor der im Fachjournal „Nature Physics“ veröffentlichten Studie. „Der starke Temperaturanstieg während der Wellenausbreitung ist ein klares Indiz für die Energieumwandlung.“

Die Ergebnisse der Studie werden Forschungen im Rahmen zukünftiger Missionen, wie der geplanten Raumsonde Solar Orbiter, weiter vorantreiben. Die ESA-Mission wird 2020 starten und sich der Physik der Sonne und Heliosphäre widmen. Beteiligt werden auch daran IWF-Forscher/innen – etwa mit der Kalibrierung der Antennen sowie dem Bau des Bordcomputers für das Radiowelleninstrument.

 

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