Rätsel um Sonnenzyklus erhellt

Die Aktivität der Sonne schwankt in einem etwa elfjährigen Rhythmus, was sich unter anderem in der Häufigkeit von Sonnenflecken zeigt. Eine vollständige magnetische Periode dauert 22 Jahre. Seit langem rätseln die Wissenschaftler, was hinter diesem Zyklus steckt. Er muss mit den Verhältnissen unter der „Haut“ des Sterns zusammenhängen: So reicht eine Schicht aus heißem Plasma – elektrisch leitendes Gas – von der Oberfläche bis 200.000 Kilometer in die Tiefe. Das Plasma innerhalb dieser Konvektionszone ist ständig in Bewegung. Einem Team aus Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung der Universität Göttingen und der New York University Abu Dhabi ist es jetzt gelungen, das bisher umfassendste Bild dieser Plasmaströme in Nord-Süd-Richtung zu zeichnen. Die Forschenden finden eine bemerkenswert einfache Strömungsgeometrie: Das Plasma beschreibt in jeder Sonnenhemisphäre einen einzigen Umlauf, der etwa 22 Jahre dauert. Zudem sorgt die in Richtung Äquator verlaufende Strömung am Boden der Konvektionszone dafür, dass Flecken im Lauf des Sonnenzyklus immer näher am Äquator entstehen.

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Sonnenwinde bringen mehr Energie zur Erde als gedacht

Sonnenwinde sind ein permanenter, von der Sonne ausgehender Strom geladener Teilchen – hauptsächlich aus ionisiertem Wasserstoff. Das Erdmagnetfeld hält die Teilchen an der obersten Atmosphäre auf, wo ein Teil der Bewegungsenergie aus dem Teilchenstrom in elektrische Energie umgewandelt wird. Bei starken Sonnenwinden zeigt sich diese Energieumwandlung als Polarlichter. Ein internationales Team aus Wissenschaftlern mit Beteiligung der GFZ-Sektion Erdmagnetfeld zeigt nun in einer neuen Studie, erschienen in Annales Geophysicae, dass die Sonnenwinde deutlich mehr Energie zur Erde transportieren als bisher angenommen.

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