Falls Sie es vergessen haben, die Sonne der Erde ist total episch: Hier befinden sich hoch aufragende Plasmabrunnen, "Lavalampen-Blobs" aus mysteriöser Materie, die 500-mal größer als die Erde sind, und ein sich windendes Magnetfeld, das sich dreht, dreht, schnappt und einschlägt Raum alle 11 Jahre oder so, ernsthaft mit dem Stromnetz der Erde verschraubt.
Während Wissenschaftler versuchten, diesen 11-jährigen Stern-Wutanfall-Zyklus, der durch einen plötzlichen Anstieg der Sonnenfleckenaktivität in der Nähe des Sonnenäquators gekennzeichnet ist, besser zu verstehen, entdeckten sie eine neue Form der solaren Epik, die Sie wahrscheinlich kennen sollten. Wenn ein Sonnenzyklus endet und der nächste beginnt, könnten die Sonnen katastrophale Magnetfeldkollisionen - sogenannte "Terminatorereignisse" - erleiden, die zu gigantischen Plasma-Tsunamis führen, die sich wochenlang über die Sonnenoberfläche aufladen können.
Laut den Autoren von zwei neuen Studien (veröffentlicht am 4. Februar in der Zeitschrift Scientific Reports und am 9. Juli in der Zeitschrift Solar Physics) könnten diese solaren Tsunamis ein fehlendes Glied im Sonnenzyklus sein und die Produktion von Sonnenflecken ankurbeln - gigantische Flecken auf der Sonne, die dazu neigen, sich in der Nähe starker Magnetfeldlinien zu bilden und kühler sind als andere Teile der Sonnenoberfläche - in der Nähe der mittleren Breiten der Sonne -, nur wenige Wochen nachdem sie in der Nähe ihres Äquators zu verschwinden beginnen.
"Wir haben den Sonnenfleckenzyklus seit Hunderten von Jahren beobachtet, aber es ist ein Rätsel, welcher Mechanismus ein Signal vom Äquator, wo der Zyklus endet, in relativ kurzer Zeit in die mittleren Breiten der Sonne transportieren kann, wo der nächste Zyklus beginnt Zeit ", sagte Mausumi Dikpati, leitender Wissenschaftler am High Altitude Observatory in Boulder, Colorado, und Mitautor beider neuer Studien, in einer Erklärung.
Solare Tsunamis, argumentieren Dikpati und Kollegen, könnten die Antwort sein.
Für die erste Studie untersuchten die Forscher Sonnenbeobachtungen von der Erde und von Satelliten im Wert von 140 Jahren. Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf die Bewegung koronaler heller Punkte - kleine Plasmaschleifen, die sich über magnetischen Hotspots in der Sonnenatmosphäre bilden. Diese Punkte leuchten mit extremem ultraviolettem Licht, bevor sie verschwinden, normalerweise innerhalb eines einzigen Tages. Im Gegensatz zu Sonnenflecken, die nur in Perioden hoher Sonnenaktivität (sogenannte Sonnenmaxima) auftreten, können helle Punkte in weniger aktiven Perioden (sogenannte Sonnenminima) auftreten, was eine umfassendere Ansicht der Sonnenaktivität über Zyklen hinweg ermöglicht, so die Forscher.
Die Verfolgung dieser hellen Punkte ergab ein interessantes Muster: Sie erschienen zuerst bei 55 Grad Breite (ungefähr 20 Grad höher als Sonnenflecken) und wanderten dann jedes Jahr um einige Grad Breite zum Äquator. Sobald die Punkte etwa 35 Grad Breite erreichten, begannen sie sich mit Sonnenflecken zu überlappen. Die Punkte und Punkte bewegten sich mehrere Jahre lang gleichzeitig in Richtung Äquator. Als sie dort ankamen, verschwanden sie alle in einem "Terminator" -Ereignis. Einige Wochen nach einer Beendigung tauchten immer wieder helle Punkte wie ein Uhrwerk in den mittleren Breiten der Sonne auf.
Einige physikalische Merkmale dieser Terminatorereignisse schienen den Beginn des nächsten Zyklus in höheren Breiten auszulösen - aber was? Hier kommen die Tsunamis ins Spiel.
In der zweiten Arbeit (gemeinsam verfasst von zwei der Forscher, die an der ersten gearbeitet haben) erklärten die Forscher, wie Terminatorereignisse in der Kollision zweier riesiger Magnetfeldlinien in der Nähe des Sonnenäquators enden können, was zu einer doppelten Plasma-Tsunamis führt.
Laut der Studie können solche Magnetfeldlinien - sogenannte "toroidale Magnetfeldlinien", weil sie sich in Donut- (oder Toroid-) Form um den Durchmesser der Sonne erstrecken - für die Entstehung von hellen Punkten und Sonnenflecken verantwortlich sein bewege dich über die Sonnenoberfläche. Es ist möglich, dass die Feldlinien auch als magnetische "Dämme" dienen, schrieben die Forscher und fingen Plasma hinter sich ein, wenn sie sich dem Äquator der Sonne nähern.
Wenn sich zwei entgegengesetzte Feldlinien (eine vom Nordpol der Sonne und die andere vom Südpol) am Äquator treffen, heben sich ihre entgegengesetzten Ladungen gegenseitig auf, was zu dem führt, was die Forscher "gegenseitige Vernichtung" nennen. Die Feldlinien schnappen und setzen das hinter ihnen eingeschlossene Plasma in zwei massiven Flutwellen frei, die vorwärts rasen, voneinander abprallen und in zwei Tsunamis mit einer Geschwindigkeit von 300 Metern pro Sekunde rückwärts zu den Polen strömen.
Innerhalb von ein oder zwei Wochen erreichen diese Wellen die mittleren Breiten beider Hemisphären, wo sie einen weiteren Satz von Magnetfeldlinien erreichen, die bereits helle Punkte für den nächsten Sonnenzyklus aufwirbeln. Wenn die Flutwelle auf diesen neuen Satz von Linien trifft, werden diese Magnetfeldlinien in Richtung Oberfläche befördert, wodurch ein Anstieg der Sonnenfleckenbildung die hellen Punkte begleitet.
Dies, so schrieben die Forscher, könnte die seltsam konsistente Lücke zwischen der Beendigung eines Zyklus und dem Beginn des nächsten erklären. Computersimulationen haben gezeigt, dass solche solaren Tsunamis theoretisch möglich sind - sie bleiben jedoch vorerst nur eine wirklich coole Idee. Glücklicherweise könnten Astronomen bald die Chance haben, echte Beweise für diese solaren Tsunamis zu finden. Gemessen an der aktuellen Hellpunktaktivität in der Nähe des Äquators, so die Forscher, soll die Sonne bis 2020 ihren nächsten Tsunami erleben.
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