Cameron Merritt
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Die Sonne ist ein riesiger, aufgewühlter Gaskugel mit einer Atmosphäre, die Luftschlangen und Partikelklumpen in den Weltraum schleudert. Jetzt haben Astrophysiker herausgefunden, dass in der Sonnenatmosphäre etwas, das wie kosmische Unordnung erscheint, eine schöne Ordnung verbirgt.
Insbesondere fanden und bildeten sie fein detaillierte Luftschlangen, Blobs und Puffs ab, die in der äußeren Korona auftauchen, einer Schicht der Sonnenatmosphäre, die etwa 2.100 Kilometer von der Sonnenoberfläche entfernt beginnt und sich über 16 Millionen Kilometer erstreckt ), gemäß ihrer Studie, die am 18. Juli im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde.
Die Wissenschaftler wussten etwas über die Struktur oder das Fehlen derselben in der Korona. "Jeder, der eine Sonnenfinsternis gesehen hat, weiß, dass die Korona nicht so homogen ist wie die Erdatmosphäre: Es gibt überall dichte Regionen und verdünnte Regionen", sagte der leitende Studienforscher Craig DeForest, ein Sonnenphysiker am Zweig des Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. [Siehe wunderschöne Bilder der Sonnenkorona in Simulationen]
Und diese unterschiedlichen Dichten werden vom Magnetfeld der Sonne angetrieben, fügte er hinzu. Abgesehen von diesem Verständnis mit niedriger Auflösung wurden sie jedoch irgendwie im Dunkeln gelassen.
Bis jetzt. "Durch das Durchschauen von Koronagrammen (gewöhnliche Kameras mit sichtbarem Licht und speziellen Metallteilen vorne, um direktes Sonnenlicht abzuhalten) können wir einzelne Strukturen in der Korona erkennen", schrieb DeForest in einer E-Mail an das COR2-Instrument an Bord der NASA STEREO-Ein Raumschiff, das die Sonne zwischen Erde und Venus umkreist.
Einer der Hauptgründe, warum DeForest und seine Kollegen beobachteten, dass die relativ feinen Details in der Korona mit der fortschrittlichen Verarbeitung zu tun hatten, mit der Rauschen in den Daten - beispielsweise aus dem Licht der Hintergrundsterne -, die zur Erstellung der Bilder verwendet wurden, beseitigt wurde. Und was sie sahen, war etwas umwerfend.
Folgendes fanden sie: Nachdem sie den "Lärm" beseitigt hatten, fand das Team Strukturen in den Luftschlangen der Corona - den Strömen dichten Sonnenwinds, die die Sonne verlassen -, die nur 20.000 km breit waren. "Als wir mit dem COR2-Instrument die bestmöglichen Messungen durchgeführt haben, um das Rauschen zu eliminieren, haben wir festgestellt, dass jeder helle Streamer aus unzähligen kleineren, faserartigen Strängen besteht", sagte DeForest. "Diese Stränge sind die 'Struktur', über die wir in der Zeitung sprechen." [Während der Finsternisse versuchen Astronomen, die Geheimnisse des Sonnenwinds zu enthüllen]
Und, sagte DeForest, diese "Fasern" könnten noch kleiner sein, so dass das Instrument sie nicht auflösen konnte.
Sie haben auch viele Blobs gefunden, und ja, das ist ein technisches Wort. Es wurde in den 1990er Jahren von Neil Sheeley vom Naval Research Laboratory geprägt, der die relativ kleinen Wolken geladenen Gases sah und Zeitrafferfilme des Phänomens erstellte.
"Sie sind winzige (im Vergleich zur Korona, aber im Vergleich zur Erde große) Plasmastöße, die von der Sonne freigesetzt werden", sagte DeForest. "Sie sind häufig genug, dass man normalerweise mindestens einige in einem Coronagraph-Film findet, aber selten genug, dass sie normalerweise nur in ein oder zwei Merkmalen in der Corona vorkommen."
In dieser neuen Studie fügte er hinzu: "Wir haben gezeigt, dass die bisher sichtbaren nur der großflächige Schwanz einer breiten Verbreitung von ihnen sind. Blobs, Puffs und ähnliche kompakte, dichte Merkmale sind überall."
Die Forschung zeigt nicht nur einige ziemlich coole Merkmale der Sonnenkorona, sondern könnte auch eines von vielen solaren Rätseln beleuchten.
"Der äußere Teil der Korona - der Übergang von der Sonnenatmosphäre zum Sonnenwind, der die interplanetare Lücke füllt - ist fast der letzte unerforschte Teil unseres Sonnensystems", sagte DeForest. "Niemand weiß wirklich, wie sich die Korona von der Sonne löst."
Zum Beispiel kann der Sonnenwind tief im Weltraum in heftigen Stürmen böen. Aber Wissenschaftler wissen überhaupt nicht, was diese "Turbulenzen" auslöst.
Wenn die Sonne diese Turbulenzen erzeugt, sollten die resultierenden komplexen Strukturen von Beginn der Reise des Sonnenwinds an sichtbar sein. Aber bis jetzt hatten die Wissenschaftler nicht genug scharfe Sicht auf die Korona, um die eine oder andere Art zu kennen.
Die neue Ansicht könnte die Antworten liefern. "Wir haben festgestellt, dass jeder helle Streamer in der äußeren Korona aus unzähligen kleineren, faserartigen Strängen besteht, deren Größe deutlich unter einem Zehntel der kleinsten Objekte liegt, die wir zuvor sehen konnten", sagte DeForest. "Das ist interessant, weil es bedeutet, dass die äußere Korona genauso seltsam und inhomogen ist wie die innere Korona. Dies gibt wiederum neue Einblicke in die großen Fragen der Sonnenphysik, wie der Sonnenwind in die Leere beschleunigt wird. ""
Die Parker Solar Probe, die in diesem Monat eine siebenjährige Mission beginnen wird, wird dieses und andere Rätsel noch eingehender untersuchen, einschließlich der Frage, warum die Korona der Sonne 300-mal heißer ist als die untere Atmosphäre, die sogenannte Photosphäre.
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