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Dienstag, 05 April 2022 07:00

Experiment gewährt Einblick in Heizmechanismus der Sonnenkorona

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Geschätzte Lesezeit: 1 - 2 Minuten

Warum die Sonnenkorona Temperaturen von mehreren Millionen Grad Celsius erreicht, obwohl sie an ihrer Oberfläche ihr Licht bei vergleichsweise moderaten 6000 °C abstrahlt, ist eines der großen Rätsel der Sonnenphysik.

Eine „heiße“ Spur zur Erklärung dieses Effekts führt in einen Bereich der Sonnenatmosphäre unterhalb der Korona, den sogenannten magnetischen Baldachin, eine Schicht, in der Magnetfelder weitgehend parallel zur Sonnenoberfläche ausgerichtet sind. Hier haben Schall- und Plasmawellen (Alfvénwellen) in etwa die gleiche Geschwindigkeit und können sich deshalb leicht ineinander umwandeln. Da ihre Frequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit mit der Stärke des Magnetfelds wachsen, könnten sie in ausreichend starken Magnetfeldern die Schallmauer durchbrechen und so eine schockartige Umwandlung der magnetischen Energie des Plasmas in Wärme verursachen. In einem Experiment mit dem geschmolzenen Alkalimetall Rubidium und gepulsten hohen Magnetfeldern, wie sie am Hochfeld-Magnetlabor Dresden (HLD) mit Maximalwerten von nahezu 100 Tesla erzeugt werden können, hat ein Team des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) ein Labormodell entwickelt und das theoretisch vorhergesagte Verhalten dieser Plasmawellen erstmals experimentell bestätigt.

Die Experimente in flüssigem Rubidium konnten zeigen, dass ab einer für Rubidium typischen Feldstärke von 54 Tesla ein neues Signal mit halbierter Frequenz auftauchte. Diese plötzlich einsetzende Periodenverdopplung war in perfekter Übereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen. Die Alfvénwellen hatten die Schallmauer erstmals durchbrochen.

www.hzdr.de

Weitere Informationen

  • Ausgabe: 3
  • Jahr: 2022
  • Autoren: Dr.-Ing. Richard Suchentrunk

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