Die Vielfalt solarer Magnetfelder

Bei einem genauen Blick auf die Sonnenoberfläche zeigt sich, wie vielfältig die Spuren sind, für die solare Magnetfelder hier sorgen können. Eine umfangreiche Beobachtungskampagne mit dem neuen Sonnenteleskop GREGOR am Observatorio del Teide auf Teneriffa machte dies jetzt erneut deutlich. Beobachtet worden war über 50 Tage im Juli und August.

Magnetfelder auf der Sonnenoberfläche haben verschiedene Formen und Größen. Die kleinsten magnetischen Flusselemente lassen sich im Fraunhoferschen G-Band, einem schmalen Gebiet im Sonnenspektrum mit vielen Molekularlinien bei einer Wellenlänge von 430,6 Nanometern, als kleinskalige Aufhellungen erkennen, die teilweise in Ketten oder Bögen angeordnet sind.

Sobald der magnetische Fluss stark genug ist, um den Energietransport aus dem Inneren der Sonne in ihre Atmosphäre zu unterdrücken, beginnen sich dunkle Strukturen, sogenannte Poren, zu entwickeln. Magnetische Flussröhren, die im Sonneninneren erzeugt werden, können instabil werden und erhalten Auftrieb, sodass sie zur Sonnenoberfläche aufsteigen.

Wenn diese Flussröhren die Oberfläche erreichen, entsteht ein bipolares Gebiet in der Photosphäre. Dabei entsprechen die beiden dunklen Strukturen den photosphärischen Durchstoßpunkten einer magnetischen Flussröhre in der Form eines umgekehrten „U"s. Nur ein kleiner Bruchteil von Sonnenflecken wächst über dieses Stadium hinaus und entwickelt eine Penumbra mit radial ausgerichteten Filamenten, die den dunklen Kern des Sonnenflecks, die Umbra, umgeben.

Die Umbra ist jedoch nicht strukturlos, sondern enthält häufig helle umbrale Punkte und längliche, kettenförmige Aufhellungen, sogenannte Lichtbrücken, die die Umbra in verschiedene Kernbereiche unterteilen.

Die Vielfalt solarer Magnetfelder 1409-006

Die Vielfalt solarer Magnetfelder 1409-006

Hochaufgelöste Bilder der Sonnenoberfläche des GREGOR-Teleskops.

Bildserie: http://astronews.com/news/artikel/2014/09/1409-006a.shtml

Eine der Hauptaufgaben des gerade in Betrieb genommenen 1,5-Meter Sonnenteleskops GREGOR ist es, die Wechselwirkung von Magnetfeldern und Plasmabewegungen zu untersuchen und zwar mit der höchsten räumlichen und zeitlichen Auflösung. Eine Phase erster wissenschaftlicher Beobachtungen mit dem Sonnenteleskop GREGOR begann im Mai mit dem GREGOR Infrarotspektrographen (GRIS).

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) betreibt das GREGOR Fabry-Pérot Interferometer (GFPI), ein bildgebendes Spektropolarimeter für hochaufgelöste Beobachtungen der Photosphäre und Chromosphäre. Die Arbeitsgruppe für Optische Sonnenphysik am AIP organisierte im Juli und August 2014 eine 50-tägige Beobachtungskampagne, zu der alle Mitglieder und Partner des GREGOR Konsortiums mit wissenschaftlichen Fragestellungen beigetragen haben.

Die Daten wurden gemeinsam durch ein Team erfahrener Beobachter am Observatorio del Teide in Izaña auf Teneriffa erhoben. Erste wissenschaftliche Ergebnisse werden auf der Herbsttagung der Astronomischen Gesellschaft in Bamberg Ende September in einem Forum zur "Hochauflösende Sonnenphysik" vorgestellt.

Das Sonnenteleskop GREGOR wurde von einem deutschen Konsortium unter der Leitung des Kiepenheuer-Instituts für Sonnenphysik in Freiburg gebaut: mit dem Institut für Astrophysik Göttingen, dem Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam und dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung als Partner, sowie mit Beiträgen des Instituto de Astrofísica de Canarias und dem Astronomischen Institut der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik.

Quelle: http://astronews.com/news/artikel/2014/09/1409-006.shtml