Eine neue Analyse der von der Solar Orbiter-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gesammelten Daten liefert den bisher detailliertesten Blick auf die heliosphärische Strömungsschicht (heliosphärisches Stromblatt; HCS).
Diese riesige Struktur, die die nördliche und südliche magnetische Hemisphäre der Sonne trennt, ist das Herzstück eines großen astrophysikalischen Rätsels: der Entstehung und Beschleunigung des Sonnenwinds..
Was ist dieses Paradoxon, das gelöst werden soll?
Seit Jahrzehnten fragen sich Forscher, wie die Sonne einen kontinuierlichen Strom geladener Teilchen mit mehr als 1,6 Millionen km/h ausstoßen kann.
Dieser unsichtbare Strom, bekannt als Sonnenwind, ist für das Nordlicht verantwortlich, kann aber auch unsere Satellitentechnologien stören. “ Der Schlüssel zur Lösung dieses Rätsels liegt in der magnetischen Konnektivität „, erklärt Keiichi Ogasawara vom Southwest Research Institute (SwRI), Hauptautor der im Astrophysical Journal veröffentlichten Studie.
Durch die Verfolgung der Magnetfeldlinien zur Sonnenoberfläche wird es möglich, die lokale Aktivität der Sonne mit den Ausbrüchen in Verbindung zu bringen. Die heliosphärische Stromschicht mit ihren gegensätzlichen magnetischen Signaturen stellt einen bevorzugten Verbindungspunkt für das Verständnis dieses komplexen Phänomens dar.
Ein Durchbruch dank Solar Orbiter
Die Solar Orbiter-Sonde überquerte eine Falte in der heliosphärischen Stromschicht in einer Entfernung von etwa 42 Millionen Kilometern von der Sonne, näher als die Umlaufbahn des Merkur.
Diese Nähe ermöglichte die Untersuchung der jüngsten jemals beobachteten Version des Sonnenwinds und lieferte mithilfe modernster Instrumente Rohdaten von außergewöhnlicher Qualität.
Das SwRI-Team analysierte diese Beobachtungen und identifizierte eine klare und deutliche Veränderung der Ionenzusammensetzung innerhalb des HCS selbst. Diese Entdeckung liefert neue Einblicke in die Sonnenphysik.
Was bedeutet diese Entdeckung?
Die Forscher fanden eine deutliche Abnahme des Verhältnisses von Eisen- und Sauerstoffionen, die perfekt mit der Grenze zusammenfällt, an der sich das Magnetfeld umkehrt.
“ Während das Gesamtplasma auf beiden Seiten ähnlich ist, stellen wir eine deutliche Änderung der Zusammensetzung fest, die eng mit der Umkehrung der magnetischen Polarität zusammenhängt „, präzisiert Keiichi Ogasawara.
Dies deutet darauf hin, dass die HCS nicht nur eine einfache magnetische Grenze ist, sondern in direktem Zusammenhang steht die Art und Weise, wie die Sonne Ionen im Sonnenwind sortiert und freisetzt. Wenn eine bestimmte Theorie nicht bewiesen werden kann, sind dies Einschränkungen, die zukünftige Modelle erfüllen müssen.
