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Donnerstag, 14. Dezember 2017

Astronomie

Kern der Sonne rotiert viermal schneller als ihre Oberfläche

Von Stephan W. Eder | 10. August 2017 | Ausgabe 32

Genau wie seismische Wellen Geophysikern die Struktur des Erdinneren enthüllen, so können Helioseismologen im Prinzip das Innere der Sonne erkunden – mithilfe von Gravitationswellen.

3-Zweisp. BU
Foto: ESA

Satellitenblick ins Sonneninnere: Der Satellit Soho der ESA und der Nasa wies Gravitationswellen in der Sonne nach.

Nur sind diese sogenannten G-Wellen sehr schwer zu entdecken. Wissenschaftlern gelang es jetzt mithilfe des Forschungssatelliten Soho (Solar and Heliospheric Observatory) nach 40 Jahren der Suche erstmals, ihre Signatur eindeutig zu identifizieren, berichteten sie im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics.

Das Team um Hauptautor Eric Fossat vom Observatoire de la Côte d’Azur in Nizza fand heraus, dass der Kern der Sonne viermal schneller rotiert, als es Astronomen bisher angenommen hatten – und auch deutlich schneller als die oberen Schichten des Sterns. Diese benötigen zwischen 25 am Sonnenäquator und 35 Tage an deren Polen für eine Drehung; der Sonnenkern dreht sich innerhalb einer Woche einmal um sich selbst. Fossat errechnete die Daten der G-Wellen mithilfe statistischer und analytischer Methoden aus Messdaten von Druckwellen in den oberen Sonnenschichten, sogenannten P-Wellen, die leichter zu messen sind als G-Wellen.

Einer der Parameter der P-Modi beschreibt die Laufzeit von akustischen Wellen von der Sonnenoberfläche ins -innere. Für diesen Parameter entdeckten die Astroforscher eine Reihe von Modulationen, die als G-Wellen interpretiert werden können, die die Struktur des Sonnenkerns erschüttern. Bisher weiß man, dass die differenzielle Rotation der Sonnenschichten dazu führt, dass sich die Magnetfeldlinien verdrillen und sich so über die Zeit eine Spannung aufbaut, die sich in regelmäßigen Umpolungen des solaren Magnetfeldes und in Sonneneruptionen entlädt. Jetzt stellt sich laut ESA die Frage, ob sich im Sonneninneren Scherzonen zwischen den Schichten gebildet haben könnten. Diese haben sich zum Beispiel zwischen den rotierenden Atmosphärenzonen des Gasplaneten Jupiters ausgebildet und trennen diese gegeneinander ab.

Entdeckt wurden die G-Wellen mithilfe des Instruments Golf („Global Oscillations at Low Frequencies“). Es ist Teil des Soho-Satelliten. Das Team um Fossat wertete Golf-Messdaten aus 16,5 Jahren aus. „Einen eindeutigen Nachweis von Gravitationswellen im Sonnenkern zu führen, war das Hauptziel von Golf“, erklärt Bernhard Fleck. Er ist bei der ESA Chefwissenschaftler für das Soho-Projekt.swe

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