Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Unsichtbare Strömungen bewegen Magnetfelder an der Sonnenoberfläche

10.02.2004


Göttinger Astrophysiker hat mit neuem Verfahren Umgebung von Sonnenflecken untersucht


Das Dutch Open Telescope (DOT) mit 45 Zentimetern Öffnung am Observatorium auf La Palma



Die Bewegungen der rund um Sonnenflecke gelagerten kleinen magnetischen Gebiete, die durch rollenförmige Strömungen unter der Sonnenoberfläche verursacht werden, sind erstmals von Göttinger Wissenschaftlern exakt gemessen worden. Diese magnetischen Gebiete bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 300 Metern pro Sekunde - das entspricht der Schallgeschwindigkeit auf der Erde - tendenziell strahlenförmig nach außen. Je weiter sie sich vom Sonnenfleck entfernen, desto langsamer wird ihre Bewegung, bis sie in einem Abstand von 10.000 Kilometern zum Stillstand kommen. Zu diesem Schluss gelangt Dr. Eberhard Wiehr, Akademischer Direktor an der Universitäts-Sternwarte, der mit einem neuen Verfahren Bilder der Sonne auswertete. "Wir haben an der Oberfläche die Wirkung der tiefliegenden Strömungen gemessen und können mit unseren Ergebnissen die bisher nur als mathematische Modellrechnung vorhandene Rollen-Theorie bestätigen", so der Astrophysiker. Die Forschungsergebnisse hat er mit Burkart Bovelet in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.



Sonnenflecke sind dunkle Gebiete, in denen die Temperatur rund 2.000 Grad niedriger ist als in der Fleckenumgebung. Ursache für diese starke Abkühlung sind magnetische Kräfte, die einen Teil des Wärmetransports aus dem Sonneninnern an die Oberfläche behindern. "Modellrechnungen zeigen, dass diese Wärme von den magnetischen Kraftlinien des Sonnenflecks zu einer Rollenbewegung umgeformt werden sollte", erklärt Dr. Wiehr die Vorgänge unter der Oberfläche. Durch diesen Rolleneffekt werden die außerhalb des Sonnenflecks liegenden kleinen magnetischen Gebiete radial, also strahlenförmig nach außen gedrängt. "Diese Gebiete sind im blauen Licht des Kohlenwasserstoff-Moleküls auffallend hell, so dass sie auf den Digitalbildern von der Sonnenoberfläche gut zu sehen sind", so der Astrophysiker.

Der Göttinger Wissenschaftler wertete für seine Forschungen eine Bilderserie aus, die einen Zeitraum von einer Stunde umfasst. Dr. Peter Sütterlin, Astrophysiker an der niederländischen Universität Utrecht und von 1996 bis 1999 an der Sternwarte der Universität Göttingen tätig, hat diese Bilder im April 2001 mit dem niederländischen Sonnenteleskop DOT am Observatorium auf La Palma aufgenommen. Das Teleskop mit einem Öffnungsdurchmesser von 45 Zentimetern kann Strukturen ab einer Größe von 180 Kilometern sichtbar machen.

Ein Problem bei der Vermessung der erwarteten Auswärtsbewegungen entsteht durch die ungeordneten Bewegungen an der Sonnenoberfläche, die durch den Wärmetransport aus dem Inneren der Sonne verursacht werden. "Das Sonnengas ähnelt einem brodelnden Topf mit kochendem Wasser", erläutert Dr. Wiehr. Die chaotischen Bewegungen dieser so genannten Sonnen-Granulen überlagern die radiale Strömung rund um die Sonnenflecken. Dr. Wiehr ist es gelungen, mit einem von Burkart Bovelet speziell geschriebenen Computerprogramm die Einflüsse durch die Granulen-Bewegungen auszusortieren, so dass die sich mit einer Geschwindigkeit von 300 Metern pro Sekunde nach außen bewegenden kleinen Magnetbündel übrig blieben. Bislang hatten Forscher ein größeres Tempo angenommen, weil die überlagernden chaotischen Bewegungen in die Berechnungen mit einflossen. Bei der Auswertung der Bilderserie erkannte der Göttinger Astrophysiker außerdem, dass die Rollenwirkung abnimmt, je weiter sich ein Magnetgebiet vom Sonnenfleck entfernt. Der Einflussbereich der tiefliegenden Strömungsrollen, der wegen seiner Ähnlichkeit mit einem Burggraben "sunspot moat" genannt wird, hat einen Radius von 10.000 Kilometern. Weiter außerhalb findet man nur noch ungeordnete Bewegungen durch die Granulen.

Dr. Wiehr erforscht auch weiterhin die kleinräumigen magnetischen Gebiete an der Sonnenoberfläche. Bislang unbekannte Details lieferten dem Astrophysiker Bilder, die er zusammen mit Dr. Johann Hirzberger, ehemaliger Mitarbeiter der Göttinger Universitäts-Sternwarte und heute an der Universität Graz tätig, im Juli 2003 mit dem Sonnenteleskop SST der Universität Stockholm am Observatorium auf La Palma aufnahm. Das zweitgrößte Sonnenteleskop der Welt, dessen Linse eine Öffnung von einem Meter Durchmesser hat, kann Strukturen ab einer Größe von 100 Kilometern sichtbar machen. Die Auswertung der Bilder zeigt, dass der häufigste Durchmesser dieser kleinen magnetischen Gebiete 160 Kilometer beträgt. Die besondere Trennschärfe des Teleskops erlaubte es dem Göttinger Astrophysiker auch, ihre Größe - sie liegt bei maximal 300 Kilometern Durchmesser - zu bestimmen. Das schwedische Sonnenteleskop wurde im vergangenen Jahr in Betrieb genommen. Dr. Wiehr gehört zu den ersten Gastwissenschaftlern, die damit arbeiten. Zurzeit bereitet er die Veröffentlichung der Ergebnisse dieser Analyse vor.

Hinweis an die Redaktionen:
Bildmaterial zum Thema kann in der Pressestelle der Universität angefordert werden.

Kontaktadresse:
Dr. Eberhard Wiehr
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik
Universitäts-Sternwarte
Geismarlandstraße 11, 37083 Göttingen
Telefon (0551) 39-5048, Fax (0551) 39-5043
e-mail: ewiehr@astro.physik.uni-goettingen.de

Marietta Fuhrmann-Koch | idw
Weitere Informationen:
http://www.astro.physik.uni-goettingen.de

Weitere Berichte zu: Astrophysik Sonnenfleck Sonnenoberfläche Sonnenteleskop Strömung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern
17.08.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg

nachricht Optische Technologien für schnellere Computer / „Licht“ mit Wespentaille
16.08.2017 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie