Wellen nun erstmals eindeutig identifiziert und charakterisiert

Wissenschafter entdeckten riesige Wirbel auf der Sonne

Dienstag, 08. Mai 2018 | 11:14 Uhr

Wissenschafter haben riesige wirbelförmige Wellen auf der Sonne entdeckt. Die Wellen breiten sich entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der Sonne aus und haben eine Lebensdauer von mehreren Monaten, wie das Forscherteam unter der Leitung des deutschen Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der Georg-August-Universität Göttingen in der Zeitschrift “Nature Astronomy” berichtete.

Die Wellen ähneln denjenigen, die in der Erdatmosphäre das Wetter bestimmen. In fast jeder Wetterkarte der nördlichen Erdhemisphäre finden sich sogenannte atmosphärische Rossby-Wellen als herausstechendes Merkmal, wie das MPS weiter erläuterte. Sie erscheinen gleichsam als Schleifen im Jetstream, der kalte Polarluft im Norden von wärmerer subtropischer Luft weiter südlich trennt. Manchmal erreichen diese Wellen die äquatorialen Regionen und können sogar das Wetter in Australien beeinflussen.

40 Jahre lang hatten Wissenschafter über die Existenz solcher Wellen auch auf der Sonne spekuliert. Jetzt wurden sie erstmals eindeutig identifiziert und charakterisiert. Die solaren Rossby-Wellen sind nahe Verwandte der Rossby-Wellen, die auf der Erde in der Atmosphäre und den Ozeanen auftreten.

“Solare Rossby-Wellen haben sehr kleine Amplituden und Perioden von mehreren Monaten, sodass sie extrem schwer zu erkennen sind”, erklärte Laurent Gizon, der Leiter des Forscherteams und Geschäftsführende Direktor des MPS. Die Studie erforderte deshalb mehrjährige hochpräzise Beobachtungen der Sonne.

Dazu analysierten die Wissenschafter vom MPS einen Datensatz des Instrumentes Heliospheric and Magnetic Imager (HMI) der Nasa-Sonde Solar Dynamics Observatory (SDO). “Die HMI-Aufnahmen haben eine ausreichend hohe räumliche Auflösung, um die Bewegung der Granulen auf der sichtbaren Oberfläche der Sonne verfolgen zu können”, erläuterte der MPS-Wissenschaftler Björn Löptien, der Erstautor der neuen Studie ist.

Bei den Granulen handelt es sich um vergleichsweise kleine Konvektionszellen, die auf der Sonnenoberfläche etwa 1.500 Kilometer groß sind. “Insgesamt finden wir auf der Sonne große wirbelförmige Wellen, die sich entgegen der Rotation bewegen. Dass diese Wellen nur in den äquatorialen Regionen zu sehen sind, ist völlig unerwartet”, betonte Gizon.

Die Wellenmuster sind über mehrere Monate stabil. Die Forscher konnten erstmals den Zusammenhang zwischen Frequenz und Wellenlänge der Wellen bestimmen und sie so eindeutig als Rossby-Wellen identifizieren. “Solare Rossby-Wellen sind gigantisch, ihre Wellenlängen vergleichbar mit dem Sonnenradius”, erklärte Gizon. Dies Wellen sind den Wissenschaftern zufolge ein wesentlicher Bestandteil der inneren Dynamik unseres Zentralgestirns, weil sie zur Hälfte der kinetischen Energie der Sonne beitragen.

Von: APA/ag.