Von wo der Wind weht

News: Von wo der Wind weht

Astronomen haben mit Hilfe einiger Raumsonden den Ursprung des Sonnenwindes eingegrenzt. Der Partikelstrom besteht aus zwei Komponenten: einer langsamen, die langen, schmalen Strukturen am Äquator entspringt, und einem schnellen Anteil, welcher aus vielen Bereichen stammt, die über die gesamte Sonne verteilt sind.

Der Sonnenwind ist ein Strom von Teilchen – hauptsächlich Elektronen, Protonen und Heliumkerne – den unser Zentralgestirn aussendet. Normalerweise für das Auge unsichtbar, verursacht er manchmal atemberaubende Naturphänomene. So entstehen Polarlichter, wenn er auf die Erdatmosphäre trifft, und Kometen bilden einen Schweif, weil der Sonnenwind die verdampfenden Teilchen nach außen wegdrückt.

Die Geschwindigkeit des Partikelstroms in Erdbahnnähe beträgt zwischen 200 und 900 km/s, aufgeteilt auf eine ungleichmäßige langsame und eine schnellere Komponente, von der bisher angenommen wurde, sie stamme aus der Gegend um die Sonnenpole. Geleitet von den Magnetlinien des Sternes durchwandern die Teilchen unser Sonnensystems und verschwinden schließlich in den Tiefen des Weltalls.

In früheren Arbeiten haben Richard Woo vom Jet Propulsion Laboratory und seine Kollegen den Ursprung des langsamen Sonnenwindes gesucht, indem sie die Kommunikationssignale von Raumsonden, die hinter der Sonne verschwanden, auswerteten. Sie suchten nach gestreuten Signalen, wenn die Sonden sich dicht am sichtbaren Rand der Sonnenscheibe befanden. Eine Art Funkeln oder kurzes Aufblitzen sollte dann auf unregelmäßige Gasbewegungen in der Nähe der Oberfläche hindeuten. Woos Arbeitsgruppe fand die stärksten Effekte dort, wo die Funkwellen durch sogenannte stalks (Stengel, Stiele) mußten. Sie vermuteten darum, daß die ungleichmäßigen langsamen Winde in diesen Bereichen entspringen.

Um diese Vermutung zu überprüfen, vermaßen Shadia Habbal, Silvano Fineschi vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und Woo zusammen mit anderen die Windgeschwindigkeiten mit einem Instrument an Bord des Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). Damit fingen sie Licht ein, das zunächst tief in der Sonnenatmosphäre von Sauerstoffionen ausgestrahlt und dann von anderen Sauerstoffionen in alle Richtungen gestreut wurde, bis es schließlich zusammen mit dem Sonnenwind nach außen gelangt. Je schneller der Sonnenwind ist, um so geringer ist der Streueffekt. So konnten sie bestätigen, daß der langsame Sonnenwind tatsächlich aus den stalks stammt (Astrophysical Journal Letters 10/97).

Außerdem zeigte sich, daß der schnelle Anteil des Windes die Sonne über einen großen Bereich von Längengraden verläßt – nicht nur in Polnähe, wie bisher angenommen. Doch diese Beobachtung ist noch umstritten, denn eigentlich sollte das Magnetfeld der Sonne die Teilchen einschließen und nur an den Polen freigeben.

Im Falle des langsamen Sonnenwindes sind die meisten Forscher aber der Meinung, daß die Frage seines Ursprunges so gut wie gelöst sei. Alan Title vom Lockheed Palo Alto Research Laboratory würdigte die Ergebnisse denn auch als einen „riesigen Schritt vorwärts”.

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