Forschung: Das Glühen der Korona

Sie strahlt so schwach, dass sie mit bloßem Auge nicht zu sehen ist. Anders verhält es sich bei einer totalen Sonnenfinsternis. Dann gehört die Korona neben der schwarzen Mondscheibe und dem kurzen Hereinbrechen der Nacht zu den eindrucksvollen Erscheinungen dieses Himmelsschauspiels. Auf diese Weise hat die Korona schon vor Jahrtausenden die Menschen fasziniert, während das Ereignis selbst Urängste hervorrief.

Auch Astronomen haben sich immer wieder mit dem Sonnenrand beschäftigt. Bis heute fragen sie sich zum Beispiel, warum die Korona mit mehreren Millionen Grad Celsius viel heißer als die Oberfläche unseres Sterns ist. Eine Gruppe um Bart De Pontieu glaubt nun eine Erklärung dafür gefunden zu haben. Sie berichtet davon im Fachmagazin „Science“.

Nach der sichtbaren Sonnenoberfläche und der nur mehr infrarot strahlenden Chromosphäre bildet die Korona als äußerste Schicht so etwas wie die Sonnenatmosphäre. Ihre Form und Ausdehnung ist abhängig von der Zahl der Sonnenflecken, die mit einem Rhythmus von rund elf Jahren schwankt. Im Sonnenflecken-Maximum erstrecken sich die Strahlen nach allen Seiten und die Korona kann bis zu mehrere Millionen Kilometer oder zwei bis drei Sonnendurchmesser in den Weltraum reichen. Dagegen verlaufen sie im Sonnenflecken-Minimum nur in der Nähe des Sonnenäquators.

Im Gegensatz dazu stehen die geringe Gasdichte der Korona und ihre ungeheure Temperatur. Während sie auf der Sonnenoberfläche 5500 Grad beträgt, liegt sie in der Korona stellenweise über drei Millionen Grad. Erklärungsversuche dafür gibt es viele. Dazu gehören etwa Überschallwellen, die permanent durch ionisiertes Glas laufen und dabei Energie abgeben. Oder durch Magnetfeldlinien gebildete Schleifen aus ionisiertem Gas.

Amerikanische und norwegische Wissenschaftler führen nun eine neue Erklärung ins Feld. Daten der Satelliten „SDO“ (Solar Dynamics Observatory) und „Hinode“ scheinen darauf hinzuweisen, dass aufsteigende Fontänen heißen Gases, also Plasmajets, von unten die Sonnenkorona aufheizen. Zwar gab es schon früher eine Vermutung hinsichtlich dieses Heizmechanismus, doch waren die Jets mit einer Temperatur von mehreren Millionen Grad nie direkt beobachtet worden.

Bart De Pontieu und sein Team stießen auf eine zweite, dynamischere Variante dieser Gasfontänen. Sie bewegten sich mit 100 Kilometern pro Sekunde viel schneller als die bisher bekannten Gasjets, erreichten Temperaturen von bis zu zwei Millionen Grad und verweilten länger in dieser Schicht der Sonne.

Zwar ist die Menge des heißen Gases klein, aber angesichts der großen Zahl der Jets könnte die in die Korona transportierte Energie genügen, um deren Temperatur aufrechtzuerhalten, schreiben die Sonnenforscher. Welche physikalischen Prozesse die Jets antreiben und wie das Gas in ihnen auf derartige Temperaturen aufgeheizt wird, können De Pontieu und Kollegen aber auch nicht beantworten. Dieses Rätsel wird womöglich die Nasa-Sonde „Solar Probe Plus“ lösen. Sie soll 2015 starten und 2021 die Korona durchfliegen. Bernhard Mackowiak

Bernhard Mackowiak