Die Raumsonde „Solar Orbiter“ ist nach wie vor auf seiner Mission rund um die Sonne. Nun nahm die Sonde während einer nahen Sonnenumkreisung einen sogenannten Solar Switchback auf. Dabei kehrte sich das Magnetfeld der Sonne innerhalb eines Sonnenwindes um. Erstmalig gibt es nun also Aufnahmen von dem Phänomen.
Turbulenzen im Sonnenwind
Die Sonne wird von einem stetigen elektromagnetischen Feld, dem Sonnenwind, umgeben. Dieser interagiert beständig mit der Gashülle des Sterns. Der Wind ist dabei kein dauerhaftes Lüftchen, sondern wird von Turbulenzen geprägt. In lokalen Bereichen kann es dabei zu Umkehrungen des Sonnenwindes kommen, einem Switchback.
Diese Umkehrungen kommen augenscheinlich relativ häufig vor und gehören zu den typischen Veränderungen eines Magnetfeldes. So wurden sie in der Vergangenheit bereits von der Raumsonde „Parker Solar Test“ dokumentiert. Die bisherigen Messungen basierten allerdings auf punktuellen Momentaufnahmen. So konnte bislang also nicht festgestellt werden, wie diese Erscheinungen entstehen und wie sie aussehen.
Die Sonde „Solar Orbiter“ hat jetzt für spektakuläre Aufnahmen gesorgt. Denn die Sonde ist mit einem Teleskop ausgestattet und Aufnahmen von der Sonnenoberfläche und der Sonnenkorona zu machen. Im März dieses Jahres machte sie eine Aufnahme eines Solar Switchbacks. Es formte sich eine s-förmige Plasmastruktur, die sich über mehrere hunderttausend Kilometer erstreckte. Die Struktur bewegte sich mit hoher Geschwindigkeit von der Sonne weg.
Sonde perfekt für Aufnahmen gerüstet
Für die Astrophysiker des Observatoriums in Turin war das Spannende an der Aufnahme, dass der Ursprung der Struktur erfasst werden konnte. Neben der Kamera und dem Teleskop besitzt die Sonde Orbiter nämlich weitere Instrumente, die Messungen in verschiedene Schichte der Sonne bewältigen können. Dabei sind besonders die Ergebnisse der ultravioletten Strahlung aus der inneren Korona interessant für die Wissenschaftler.
Die Co-Autorin des Teams des Observatoriums in Turin äußert sich in einem Artikel begeistert über die Funktionen der Sonde: „Die große Stärke von Solar Orbiter ist, dass die Raumsonde mit Instrumenten ausgerüstet ist, die gleichzeitig in unterschiedliche Schichten der Sonne schauen können“ erklärt Luca Teriaca vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. „So konnten wir den Switchback erstmals bis zu seinem Ursprung verfolgen.“
Die Windumkehrungen entstehen in der Heliosphäre
Anhand der ermittelten Daten und Bilder konnten die Forscher eine Modellsimulation gestalten, die die Entstehung der Struktur zeigen sollte. „Die Berechnungen deuten darauf hin, dass sich Switchbacks dort bilden, wo sich das Magnetfeld oberhalb einer aktiven Region neu formiert.“
Demnach entstehen die energiereichen Winde, die für eine Windumkehrung sorgen, in der Heliosphäre der Sonne. Diese ist nur mit den Sonnenwinden und den Magnetfeldern wirksam. Die Forscher hoffen nun darauf, dass die Sonne dank einer neuen Position bald einen Switchback während der Entstehung aufnehmen kann.