Raumfahrt 12. Sep 2022 Von Iestyn Hartbrich

Solar Orbiter zeichnet erstmals Switchback auf

Dieses magnetische Phänomen der Sonne ist mutmaßlich dafür verantwortlich, dass der Sonnenwind ins All hinausgeschleudert wird. Der Solar Orbiter, ein Gemeinschaftsprojekt von Nasa und ESA, hat die Daten bei einem nahen Vorbeiflug gesammelt.

Die Sonde Solar Orbiter, ein Gemeinschaftsprojekt von Nasa und ESA, hat erstmals einen Switchback beobachtet. Es handelt sich dabei um ein magnetisches Phänomen an der Sonne, das auch die Manetosphäre der Erde beeinflusst. Grafik: ESA

Erstmals hat eine Sonde einen Switchback aufgezeichnet. Dabei handelt es sich um ein magnetisches Phänomen in der Sonnenatmosphäre, dass ursächlich für die Beschleunigung der Sonnenwinde sein könnte. Die Daten stammen vom Solar Orbiter, den die Weltraumagenturen Nasa und ESA gemeinsam betreiben. Bei ihrem bislang nächsten Vorbeiflug der Sonnenoberfläche zeichnete die Sonde am 25. März S-förmige Strukturen in der äußersten Schicht auf, der Corona.

Switchbacks sind plötzliche und groß-skalige Umlenkungen des solaren Magnetfelds, während derer große Mengen Energie freiwerden. Solche Events könnten das Sonnenplasma ins All hinausschleudern, so die gängige Theorie.

Lesetipp: unser Dossier über die Sonne

Magnetischer Highway ins All

Über der Sonnenoberfläche gibt es grob gesagt zwei Arten von Magnetfeldern. Die Feldlinien des ersten Typs treten aus der Sonne aus, bilden einen Bogen und treten wieder in die Sonne ein. Oberhalb dieser Strukturen ist das Plasma langsam. Die Feldlinien des zweiten Typs treten aus der Sonne aus, aber sie kehren nicht unmittelbar zu ihr zurück; sie gehen ins interplanetare Magnetfeld des Sonnensystems über. Die ESA spricht von magnetischen Highways. Entlang dieser Highways wird Plasma beschleunigt uns ins All hinaus torpediert.

Den beiden Sonnenforschern Gary Zank (University of Alabama) und Daniele Telloni (Astrophysikalisches Observatorium Turin) zufolge treten Switchbacks auf, wenn Regionen mit offenen und geschlossenen Feldlinien miteinander interagieren. Die Feldlinien werden zusammengepresst und schnappen schließlich in eine stabilere Konfiguration; in der Astrophysik ist auch von Rekonnexion die Rede. Wie bei einem Peitschenknall wird dabei Energie frei; eine S-förmige Störung wandert weg von der Sonnenoberfläche: der Switchback.

Dem Sonnenwind auf der Spur

Indizien dafür, dass Switchbacks den Sonnenwind beschleunigen, gibt es schon lange. Sonden haben beim Flug durch einen Switchback häufig besonders schnelle Plasmabewegungen aufgezeichnet.

Der Solar Orbiter soll nun den Nachweis erbringen. „Als nächstes wollen wir die Aufzeichnung von Switchbacks im Sonnenorbit statistisch mit ihren Ursprungsregionen nahe der Sonnenoberfläche verknüpfen“, sagt Telloni. Die Daten können auch von unterschiedlichen Sonden kommen, zum Beispiel von der Parker Solar Probe der Nasa. Der nächste nahe Vorbeiflug des Solar Orbiter ist für den 13. Oktober geplant. Dann wird die Sonde innerhalb des Merkurorbits fliegen und sich der Sonne bis auf weniger als ein Drittel des Erde-Sonne-Abstands nähern.

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