Dank Nahaufnahmen der Sonne, die während des Periheldurchgangs von Solar Orbiter im Oktober 2022 aufgenommen wurden, haben Sonnenphysiker beobachtet, wie sich flüchtige Magnetfelder an der Sonnenoberfläche in der Sonnenatmosphäre aufbauen.
Die äußere Sonnenatmosphäre wird als Sonnenkorona bezeichnet. Es wird als „ruhig“ bezeichnet, wenn es kaum nennenswerte Sonnenaktivität wie Flares oder koronale Massenauswürfe gibt. Wie die stille Korona eine Temperatur von einer Million °C erreicht, während die Oberfläche gerade mal ~6000 °C hat, ist ein langjähriges Rätsel.
Obwohl die Wirkung magnetischer Felder schon seit langem vermutet wird, ist die Natur der dafür verantwortlichen magnetischen Prozesse nie vollständig geklärt. Diese neuen Bilder der stillen Sonne zeigen, wie Schleifen aus Millionen Grad heißem Gas – die die Bausteine der Sonnenkorona bilden – mit flüchtigen, 100 km großen Magnetfeldflecken auf der Sonnenoberfläche verbunden sind.
Die Bilder zeigen den Blick von zwei Instrumenten von Solar Orbiter. Das gelbe Bild wurde mit dem Extreme Ultraviolet Imager (EUI) aufgenommen und zeigt deutlich die bogenförmigen heißen Plasmaschleifen, die bis in die Sonnenkorona reichen. Das gesprenkelte Bild stammt vom Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) und zeigt die magnetische Polarität der Sonnenoberfläche. Die rot und blau schattierten Bereiche repräsentieren Flecken mit nördlicher und südlicher magnetischer Polarität. Es ist eine klare Korrelation zwischen den kleinen Magnetfeldfeldern und den koronalen Schleifen zu erkennen.
Die koronalen Schleifen hängen offenbar mit verstreuten Konzentrationen kleiner Magnetfeldkonzentrationen auf der Oberfläche zusammen, oft mit gemischter Polaritätskonfiguration. Diese komplexe Anordnung und die zeitliche Entwicklung dieser kleinen Magnetfeldfelder spielen eine Rolle beim Aufbau der Millionen-Grad-Korona.
Diese Beobachtungen erfassen magnetische Oberflächenstrukturen und koronale Merkmale mit nahezu der gleichen hohen räumlichen Auflösung von etwa 200 km, sodass die Daten der beiden Instrumente genau verglichen werden können. Mit diesen einzigartigen Daten haben Sonnenphysiker nun die Möglichkeit, die Rolle der kleinen Magnetfelder beim Aufbau der Sonnenkorona zu untersuchen.
Wie der Periheldurchgang, der zu diesen Ergebnissen führte, bereitet sich Solar Orbiter derzeit auf einen weiteren nahen Vorbeiflug an der Sonne am 7. Oktober 2023 vor. An diesem Tag wird die Raumsonde bis zu 43 Millionen km an die Sonne herankommen – also näher an die Sonne heran als der innerste Planet Merkur. Dies ermöglicht es Solar Orbiter, die Sonne in präzisen Details zu betrachten und die bisher ungesehenen kleinräumigen Prozesse aufzudecken, die scheinbar einen Großteil der heißen Sonnenatmosphäre antreiben. Dies ermöglicht es Solar Orbiter, die Sonne in präzisen Details zu betrachten und die bisher ungesehenen kleinräumigen Prozesse aufzudecken, die scheinbar einen Großteil der heißen Sonnenatmosphäre antreiben.