Forschungshighlights

Riesige Wirbel auf der Sonne

Neu entdeckt: Auf der Sonne treten riesige, wirbelförmige Wellen auf. Sie ähneln denjenigen, die in der Erdatmosphäre das Wetter bestimmen.

7. Mai 2018

Original 1563389161 — Entdeckung von Rossby-Wellen auf der Sonne. Dies sind wirbelförmige Wellen, die sich entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der Sonne bewegen. Ihre Amplitude ist in Äquatornähe am größten.

MPS/NASA/HormesDesign

Ein Team von Wissenschaftlern unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der Georg-August-Universität Göttingen hat neue, wirbelförmige Wellen auf der Sonne entdeckt. Wie die Forscher in der heutigen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Astronomy berichten, breiten sich diese Rossby-Wellen entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der Sonne aus, haben Lebensdauern von mehreren Monaten und maximale Amplituden am Äquator der Sonne. Vierzig Jahre lang hatten Wissenschaftler über die Existenz solcher Wellen auf der Sonne spekuliert, die in jedem rotierenden, fluiden System vorhanden sein sollten. Jetzt wurden sie erstmals eindeutig identifiziert und charakterisiert. Die solaren Rossby-Wellen sind nahe Verwandte der Rossby-Wellen, die auf der Erde in der Atmosphäre und den Ozeanen auftreten.

Sternrotation mit neuem Dreh

Beobachtungen zeigen, dass die Rotationsmuster ferner Sterne dem der Sonne ähneln. Dies könnte helfen zu erklären, warum es auf ihrer Oberfläche dunkle Sternenflecken gibt.

20. September 2018

Original 1563389159 — Sonnenähnliche Sterne rotieren diferentiell: Die Äquatorregion dreht sich schneller als höhere Breiten. Die blauen Pfeile in der Grafik stellen die Rotationsgeschwindigkeit dar.

Mark Garlick

Wie unsere Sonne sind Sterne rotierende Kugeln aus heißem Gas. Ihre Drehung unterscheidet sich deshalb von der eines festen Körpers: Regionen unterschiedlichen Breitengrades zeigen verschiedene Rotationsperioden. Dieses Rotationsmuster ist eng verknüpft mit den Magnetfeldern des jeweiligen Sterns und mit seinen Sternenflecken. Eine Gruppe von Forschern der New York University, des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität Göttingen hat nun die Rotationsmuster einer Gruppe von sonnenähnlichen Sternen bestimmt. Die Wissenschaftler konnten 13 Sterne identifizieren, deren Rotationseigenschaften denen unserer Sonne ähneln: Ihre Äquatorregionen drehen sich schneller als ihre höheren Breiten. Bei einigen Sternen ist dieses Muster jedoch deutlich ausgeprägter als bei der Sonne. In diesen Fällen rotieren die Äquatorregionen bis zu doppelt so schnell wie die mittleren Breiten. Dieser Unterschied ist viel größer, als Theorien vorhergesagt hatten. Die Forscher berichten von ihren Ergebnissen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science.

ERC Synergy Grant für Sonnenphysik am MPS

Der Europäische Forschungsrat finanziert in den nächsten sechs Jahren ein ehrgeiziges Projekt zur Sonnenphysik am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

23. Oktober 2018

Die Sonne als Ganzes zu untersuchen, um den Ursprung der magnetischen Aktivität unseres Sterns zu verstehen, ist Ziel des Forschungsprojektes WHOLESUN. Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert das Projekt, das von vier leitenden Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, an der St. Andrews Universität in Großbritannien, dem französischen Kommissariat für Atomenergie und alternative Energien (CEA) und der Universität Oslo in Norwegen getragen wird, im Rahmen eines der renommierten Synergy Grants. In den nächsten sechs Jahren werden die Forscher ihre Expertise bündeln um zu verstehen, wie das Magnetfeld im Innern der Sonne erzeugt wird und wie dadurch Sonnenflecken auf der Oberfläche unseres Sterns und Eruptionen in seiner Atmosphäre entstehen. Zu diesem Zweck wird das Team versuchen, die Sonne als Ganzes mit Supercomputern zu modellieren und mit Beobachtungsdaten von Weltraummissionen zu kombinieren.

Langsames Erscheinen von Sonnenflecken bringt Theorie in Bedrängnis

Wissenschaftler stellen fest, dass Sonnenflecken langsamer als bisher gedacht zur Oberfläche aufsteigen

13. Juli 2016

Original 1563367971 — Bild: Aktive Region auf der Sonne, aufgenommen mit dem Instrument HMI an Bord der NASA-Raumsonde SDO. Die dunklen, annähernd runden Regionen sind Sonnenflecken, also Gebiete, die ein starkes Magnetfeld aufweisen und dunkel erscheinen, da sie kühler als ihre Umgebung sind. Ein Bild der Erde dient als Größenvergleich. Credit: MPS. Die HMI Daten wurden von NASA/SDO und dem HMI Team zur Verfügung gestellt und am German Data Center for SDO (GDC-SDO), das vom Deutschen Luft- und Raumfahrtszentrum (DLR) finanziert wird, verarbeitet.

Aktive Gebiete der Sonne bestehen aus stark magnetischen Sonnenflecken und aus umgebenden Regionen, die ein diffuseres Magnetfeld aufweisen. Diese Gebiete sind der Ursprung der solaren Aktivität und unter anderem auch für das Weltraumwetter verantwortlich, das zu beeindruckenden Naturerscheinungen wie Nordlichtern aber auch zu Schäden an Satelliten und am Stromnetz führen kann. Aktive Regionen entstehen, wenn magnetische Flusskonzentrationen, also Bündel magnetischer Feldlinien, aus dem Inneren der Sonne aufsteigen und die Oberfläche durchbrechen. Ein Team aus Forschern vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, der Universität Göttingen, der North West Research Associates und vom High Altitude Observatory of the National Center for Atmospheric Research hat jetzt bewiesen, dass diese magnetischen Flusskonzentrationen sich mit maximal 150 Metern pro Sekunde durch das Sonneninnere nach oben bewegen. Das ist deutlich langsamer als vom derzeit vorherrschenden Modell vorhergesagt. Für ihre Studie, die heute im Fachblatt Science Advances erscheint, kombinierten die Forscher Satellitenbeobachtungen und Computersimulationen.

Ferner Stern ist eine runde Sache

Forscher messen die Form eines fernen Sterns mit bisher unerreichter Genauigkeit - und entdecken so das rundeste, bekannte natürliche Objekt.

16. November 2016

Original 1518447752 — Der Stern Kepler 11145123 ist das rundeste, natürliche Objekt im Universum, das je vermessen wurde. Die Schwingungen des Sterns zeigen, dass der Unterschied zwischen äquatorialem und polarem Radius nur drei Kilometer beträgt. Der Stern ist somit deutlich runder als etwa die Sonne.

Mark A. Garlick

Sterne sind keine perfekten Kugeln; mehrere Faktoren können ihre Form beeinflussen. Einer dieser Faktoren ist die Rotation: Je schneller ein Stern rotiert, desto flacher wird er. Verantwortlich dafür ist die Zentrifugalkraft. Da ferne Sterne uns jedoch nur als Punkte am Himmel erscheinen, ist es eine herausfordernde Aufgabe, ihre Form zu bestimmen. Einem Team von Wissenschaftlern unter Leitung von Prof. Dr. Laurent Gizon vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität Göttingen, ist es nun gelungen, die Abflachung eines langsam rotierenden Sterns zu messen. In ihrer Studie, die am Mittwoch, 16. November 2016, in der Fachzeitschrift Science Advances erscheint, nutzen sie erstmals Methoden der Asteroseismologie, um die Abflachung eines Sterns mit bisher unerreichter Genauigkeit zu bestimmen. Für einen Stern, der mehr als 5000 Lichtjahre (47.000.000 Milliarden Kilometer) von der Erde entfernt ist, fanden sie einen Unterschied zwischen dem äquatorialen und dem polaren Radius von nur drei Kilometern. Im Vergleich zum mittleren Radius des riesigen Sterns von 1,5 Millionen Kilometern ist diese Abweichung erstaunlich klein.

Innere Rotation eines fernen Sterns aufgedeckt

Mit Hilfe asteroseismologischer Daten des Weltraumteleskops CoRoT konnten Forscher die innere Rotation eines sonnenähnlichen Sterns bestimmen - und einen Exoplaneten charakterisieren.

Original 1562575848 — Der Blick des CoRoT-Weltraumteleskops auf den Stern HD52265 und den Exoplaneten, der ihn umkreist. *(Grafik: Mark A. Garlick / markgarlick.com)*

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter Leitung des Max-Planck-Institutes für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität Göttingen hat zum ersten Mal zweifelsfrei die innere Rotation eines sonnenähnlichen Sterns gemessen und die Neigung seiner Rotationsachse bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich der Stern HD52265 etwa 2,3 Mal so schnell wie die Sonne dreht und seine Drehachse um 30 Grad gegenüber der Verbindungslinie zur Erde geneigt ist. Der Stern HD52265 befindet sich mehr als 90 Lichtjahre entfernt im Sternbild Einhorn. Die Wissenschaftler konnten zudem beweisen, dass der Körper, der den Stern umkreist, in der Tat ein Exoplanet ist und nicht - wie zuvor argumentiert worden war - ein Brauner Zwerg, ein extrem massearmer Stern. Dies ist das erste Mal, dass Forscher Methoden der Asteroseismologie genutzt haben, um die Masse eines Körpers einzugrenzen, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Die Asteroseismologie untersucht die inneren Schwingungen von Sternen. Die neuen Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America" (PNAS) veröffentlicht.