Diejenigen, die dachten, die Sonne sei gut erforscht, haben höchstwahrscheinlich noch nie von dem Geheimnis ihrer unterschiedlichen Rotation gehört: Der Äquator unseres Sterns rotiert viel schneller als seine Pole. Wie ist das möglich?
Dies wurde lange Zeit mit Temperaturunterschieden erklärt. Doch erst jetzt konnten Physiker vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung diesen Unterschied genau bestimmen und das „Sonnenparadoxon“ endlich zumindest einigermaßen auflösen .
Im Laufe jahrzehntelanger Beobachtungen wurde berechnet, dass der Äquator der Sonne alle etwa 24 Tage eine Umdrehung durchführt. Dies könnte als konstanter „Sonnentag“ angesehen werden, wenn es da nicht ein „Aber“ gäbe: Die Pole des Sterns benötigen für eine vollständige Rotation bis zu 34 Tage.
Die einzige Erklärung für dieses geometrisch unmögliche Phänomen war der geringfügige Unterschied zwischen der Temperatur der Sonne an den Polen und am Äquator. Aber es war nicht klar, wie man es messen sollte. Deutsche Physiker haben jedoch einen Weg gefunden: Basierend auf Beobachtungen langperiodischer Schwingungen der Sonne.
Darin fanden sie nützliche Daten, die das Solar Dynamics Observatory (eine vor 14 Jahren gestartete Forschungssonde) von 2017 bis 2021 gesammelt hatte. Dann wurden globale Schwingungen der Sonnenoberfläche entdeckt und sorgfältig dokumentiert, die an riesige Trägheitswirbel erinnern, die die Oberfläche der Sonne erschütterten Seit Monaten Sonne.
Die Ergebnisse der Beobachtungen dieser Schwingungen flossen in eine Reihe groß angelegter dreidimensionaler Simulationen auf einem der leistungsstarken Computer des Instituts ein. Und das Ergebnis entsprach den Erwartungen: Wie sich herausstellte, waren es diese Wirbel, die riesige Wärmemengen von den Polen der Sonne zu ihrem Äquator transportierten. So wurde bisher ein Temperaturunterschied von weniger als 7 Grad Celsius gemessen. Allerdings kann selbst ein so kleiner Unterschied (vor dem Hintergrund von Tausenden und Millionen Grad in verschiedenen Schichten des Sterns) mehr als ausreichend sein:
„Dieser sehr geringe Temperaturunterschied zwischen den Polen und dem Äquator steuert das Gleichgewicht des Drehimpulses auf der Sonne und ist somit ein wichtiger Rückkopplungsmechanismus für ihre globale Dynamik“, erklärte Institutsleiter Dr. Laurent Gizon.
So ähneln die Schwingungen der Sonnenoberfläche in hohen Breiten den tropischen Wirbelstürmen, die das Klima der Erde regulieren, auch wenn die Details unterschiedlich sind:
„Wenn der Pol der Sonne etwa sieben Grad heißer ist als der Äquator, dann reicht das aus, damit die Wirbel über einem Großteil der Oberflächensterne Geschwindigkeiten von etwa 70 Kilometern pro Stunde erreichen“, sagte einer der Mitautoren des Artikels , Dr. Robert Cameron.
7 Grad
7 Grad bei einer Oberflächentemperatur von 6000 und einem Unterschied von Tausenden von Grad zwischen den Punkten können keinen nennenswerten Beitrag zur Rotation leisten. Selbst 70 km/h können einen solchen Drehzahlunterschied nicht erklären.
Es gibt noch eine andere Frage; Was und wo wurden die wissenschaftlichen Messungen durchgeführt? Im Bereich des dunklen Flecks liegt die Temperatur zum Beispiel bei seinem Auftreten unter und deutlich über 7 Grad.
Überraschend ist auch, dass Theoretiker und Astronomen noch nicht erkannt haben, dass die Polarregionen für sich „leben“ und über ein eigenes Magnetfeld verfügen. Betrachtet man den offiziellen Standpunkt, dann gibt es im Inneren Konvektionsströme, die die Magnetfelder der Sonne erzeugen sollen. Tatsache ist jedoch, dass die Rotation unterschiedlich ist und die Magnetfelder nicht homogen sein können!
Hier gibt es zwei Möglichkeiten: Die Konvektionsröhren rotieren im Gleichklang mit der Photosphäre und in alle Raumrichtungen, da die Gesamttemperatur des FS über die gesamte Oberfläche gleich ist. Jeder weiß, dass man Energie braucht, um etwas zu drehen, und die Sonne ist da keine Ausnahme.
Allerdings ist die unterschiedliche Rotation bei weitem nicht das einzige Geheimnis unseres Sterns. Warum war beispielsweise die Gammastrahlung während des Aktivitätsausbruchs vor zehn Jahren ungleichmäßig über die Sonnenoberfläche verteilt? Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass die von den Polarregionen ausgehenden Strahlen um Größenordnungen heller waren, als die theoretischen Vorhersagen versprochen hatten.
Dennoch ist gerade jetzt ein guter Zeitpunkt, das i zu setzen – Wissenschaftler hoffen, dass das flackernde Sonnenmaximum, das dank neuer Beobachtungstechnologien bis 2026 andauern wird, zu einem Wendepunkt bei der Enthüllung vieler Geheimnisse der Sonne wird.
