Sonne im Fokus: Erste Bilder zeigen geheimnisvolles Magnetfeld am Südpol!

Sonne im Fokus: Erste Bilder zeigen geheimnisvolles Magnetfeld am Südpol!

Sonne, Universum - Der Solar Orbiter, eine gemeinsame Mission der ESA und NASA, hat bahnbrechende Aufnahmen vom Südpol der Sonne gemacht. Diese Entdeckung ist eine wichtige Fortschritt für das Verständnis des Sonnenmagnetfelds und seines dynamischen Verhaltens. Der Orbiter startete im Februar 2020 und verließ die Erde vor vier Jahren. Am 30. März 2022 gelangen den Wissenschaftlern die ersten Bilder von den Sonnenpolen, die während des Aktivitätsmaximums der Sonne aufgenommen wurden. Dies stellt einen entscheidenden Moment in der Forschung dar, da Sonnenaktivität einen etwa elfjährigen Zyklus durchläuft, in dem sich das Magnetfeld umpolt und intensive Strahlungs- sowie Teilchenausbrüche auftreten. Es erfordert jedoch umfangreiche Studien, um die genauen Mechanismen hinter diesen Phänomenen zu verstehen.

Johann Hirzberger, Astrophysiker am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, erklärt, dass das Polarimetric and Helioseismic Imager (SO/PHI) die Magnetfeldstrukturen an der Sonnenoberfläche kartiert. Die aktuellen Beobachtungen zeigen ein uneinheitliches Magnetfeld, was auf eine bevorstehende Umpolung hindeutet. Zuvor war die Beobachtung der Sonnenpole eine Herausforderung, da die meisten Raumsonden die Sonne aus der Ekliptik beobachten, was die Sicht auf die Pole einschränkt. Der Solar Orbiter hingegen nutzt die Anziehungskraft von Venus, um seine Bahn zu ändern und die Sonne aus einem Winkel von 17 Grad zu betrachten.

Der Sonnendynamo und die Magnetfeldumkehr

Der Mechanismus, der das Magnetfeld der Sonne erzeugt, wird als Sonnendynamo bezeichnet. Dieser Prozess wandelt die Rotationsenergie der Sonne in Magnetfeldlinien um, ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo. Die differenzielle Rotation der Sonne wickelt das anfängliche polare Magnetfeld auf, wodurch es verstärkt wird. Magnetfeldlinien orientieren sich dann parallel zum Äquator, was zur Bildung von Sonnenflecken auf der Sonnenoberfläche führt. Sonnenflecken sind besonders stark ausgeprägt und können Magnetfelder zwischen 3000 und 5000 Gauß erreichen, was sie deutlich stärker macht als das Erdmagnetfeld.

Die Breitenwanderung der Sonnenflecken ist ebenfalls von großem Interesse für die Wissenschaftler. Zu Beginn eines Zyklus zeigen sich Sonnenflecken in höheren Breitengraden und wandern zum Ende des Zyklus näher zum Äquator. Diese Beobachtungen bieten wertvolle Hinweise auf den Aktivitätszyklus und das Magnetfeld der Sonne. Historische Daten und Zeichnungen von Sonnenflecken haben dazu beigetragen, die Aktivität der Sonne über Jahrhunderte hinweg zu rekonstruieren.

Ausblick auf zukünftige Forschungen

In den kommenden Jahren wird Solar Orbiter noch dreimal in der Lage sein, die Pole der Sonne aus einem ähnlichen Winkel zu beobachten, wobei ein weiterer Vorbeiflug an der Venus im Dezember 2026 den Betrachtungswinkel auf 23 Grad erhöhen wird. Dieses kontinuierliche Monitoring ist entscheidend, um das Verständnis des Sonnendynamos weiter zu vertiefen und um die Auswirkungen von Sonnenstürmen auf die Erde besser zu erfassen. Zu den möglichen Folgen gehören Schäden an Satelliten und Stromausfälle durch die Beeinträchtigung von Transformatorstationen.

Die unerforschten Details des Sonnendynamos, die möglicherweise an den Polen der Sonne verborgen sind, stellen ein vielversprechendes Feld für die künftige Forschung dar. Während die technisch anspruchsvollen Messungen des Solar Orbiters einen neuen Einblick in den Sonnenzyklus bieten, bleibt die Herausforderung, die genauen Zusammenhänge zwischen den beobachteten Phänomenen und den komplexen magnetischen Aktivitäten der Sonne zu entschlüsseln.