Neue Beobachtungen haben erneut Belege dafür geliefert, dass die Sonnenflecken mit starken Auf- und Abströmungen heißer Gase an der Sonnenoberfläche verbunden sind. Einer jetzt in „Science“ erschienenen Studie zufolge bestehen die dunklen Kerne der Sonnenfleck-Filamente aus Säulen von absinkenden Gasen, an helleren Stellen sorgt die Konvektion dagegen eher für Auftrieb. Auch über die Feinstruktur der magnetischen Feldlinien im Sonnenfleck gibt die Studie Aufschluss.
Sonnenflecken sind lokale Störungen im Magnetfeld der Sonne. Sie entstehen dort, wo Magnetfeldlinien aus tieferen Schichten bis in die Korona aufsteigen und so die dynamischen Umwälzströmungen an der Oberfläche beeinträchtigen. Die Menge der als dunkle Strukturen sichtbaren Flecken gilt auch als Maß für die solare Aktivität. Jeder Sonnenfleck besteht aus einer dunklen Kernzone, der Umbra, sowie einer umgebenden, durch strahlenförmige Filamente charakterisierte Penumbra. Was genau im Inneren dieser Bereiche passiert und wie ihre Feinstruktur aussieht, ist jedoch trotz ihrer prominenten Sichtbarkeit noch immer weitestgehend ungeklärt.
Doppler-Effekt bei Gas-Strömungen gemessen
Ein schwedisch-norwegisches Forscherteam um Göran Scharmer von der Universität Stockholm hat jetzt die kleinräumigen Bewegungen von heißem Gas in einem Sonnenfleck bis in tiefere Schichten der solaren Atmosphäre analysiert. Für ihre Studie beobachteten die Forscher einen rund 15 Grad vom Sonnenzentrum gelegenen Sonnenfleck mit dem schwedischen Solar-Teleskops und ermittelten die Geschwindigkeiten und Richtungen der Plasmaströmungen mit Hilfe der spektralen Verschiebungen des ausgesendeten Lichts.
Bei diesem so genannten Doppler-Effekt erzeugen auf die Beobachter zuströmende leuchtende Gase eine winzige Verkürzung der Lichtwellenlänge und damit eine Blauverschiebung. Absinkende, und damit sich von den Beobachtern entfernende Gasströme erzeugen eine Rotverschiebung. Aus den in den Messungen gewonnenen Daten erstellten die Forscher Computersimulationen, die die Konvektionsströmungen in der Penumbra des Flecks zeigen.
