Der Herzschlag der Sonne

Montréal (Kanada) - Die Sonne schenkt uns Wärme, Licht und Leben – doch ihr Innenleben bleibt uns verborgen. Nur Computersimulationen können Aufschluss darüber geben, was unter ihrer Oberfläche vor sich geht und was ihre Eruptionen und die Sonnenflecken verursacht. Zwei Astronomen haben nun Ergebnisse vorgestellt, denen zufolge rhythmische Abläufe wie der elfjährige Sonnenfleckenzyklus von tiefliegenden Schichten hervorgerufen werden. Weit unter der Oberfläche bilden sich Strömungsmuster heraus, die selbsterhaltende Magnetfelder erzeugen, berichten die Forscher im Fachmagazin „Science“. Diese periodischen Strömungen sorgen auch für unterschiedlich starke Strahlung und Eruptionen.

„Der Herzschlag der Sonne ist in Wahrheit magnetisch“, erklären Paul Charbonneau von der Universität Montréal und Piotr Smolarkiewicz vom European Centre for Medium-Range Weather Forecasts in Reading. Mit ihren Simulationen konnten sie zeigen, dass die heißen Plasmaströme in der Sonne rhythmische Muster mit Perioden von 40 Jahren ausbilden können. In den Aufwärts- und Abwärtswirbeln werden diese Magnetfelder dann bis an die Oberfläche transportiert, wo sie zu Sonnenflecken und Eruptionen führen können. Noch können die Forscher anhand ihres Modells nicht nachvollziehen, welche Eigenschaften zu dem bekannten Elfjahreszyklus der Sonne führen. Die Simulationen bewegen sich aber aufgrund der Größe der Sonne und der Komplexität der Strömungsmechanik am Rand dessen, was mit heutiger Computerleistung und mit den heutigen physikalischen Modellen berechenbar ist.

Beim elfjährigen Sonnenfleckenzyklus dreht sich das Magnetfeld der gesamten Sonne um und wechselt seine Polarität. Dadurch schwankt die Feldstärke der Sonnenoberfläche und mit ihr die Anzahl der Sonnenflecken stark. Während des Minimums der Sonnenaktivität ist über Monate oft kaum ein Sonnenfleck zu sehen, während es im Maximum hunderte sein können. Auch die Stärke der Sonnenstrahlung im UV-Bereich ändert sich im Laufe dieses Zyklus. Die Sonne ist aber kein allzu guter Taktgeber: Der Zyklus läuft mitunter auch nur neun Jahre, manchmal jedoch bis zu 14 Jahren.