Forscher entdecken Ursprung von Sonnenstürmen tief im Inneren der Sonne

Sonnenstürme entstehen durch starke Ausbrüche von Strahlung und geladenen Teilchen, wenn die Aktivität der Sonne ihren Höhepunkt erreicht. Forscher wollen schon lange herausfinden, woher die magnetischen Kräfte kommen, die solche Sonnenstürme auslösen. Physiker vom New Jersey Institute of Technology haben nun in einer Studie in Scientific Reports den Ursprung gefunden: eine dünne Schicht namens Tachokline, die sich etwa 200.000 Kilometer unter der Oberfläche der Sonne befindet.

Tiefe Bewegungen treiben den Sonnenzyklus an

Laut der Studie ist die Tachokline eine sehr dünne Übergangszone zwischen der äußeren, turbulenten Konvektionszone und der stabileren Strahlungszone. Dort sorgen plötzliche Änderungen in der Rotation für starke Scherbewegungen im geladenen Plasma. Genau diese Bewegungen verstärken die Magnetfelder der Sonne.

Die Forscher Mandal und Kosovichev untersuchten dafür fast 30 Jahre an akustischen Daten vom NASA-Satelliten SOHO und vom GONG-Teleskopnetzwerk auf der Erde. Diese Instrumente können kleine Wellen auf der Sonnenoberfläche messen, die durch Bewegungen tief im Inneren der Sonne entstehen. Die Wissenschaftler entdeckten dabei rotierende Plasmabänder in der Tachokline, die eine Schmetterlingsform bilden – ähnlich wie die Wanderung von Sonnenflecken zum Äquator während des 11-jährigen Sonnenzyklus.

Wichtig für Weltraumwetter-Vorhersagen

Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe können Satelliten, Kommunikationssysteme und sogar Stromnetze auf der Erde stören. Bisher berücksichtigen viele Vorhersagemodelle vor allem Prozesse nahe der Sonnenoberfläche. Die neue Studie zeigt jedoch, dass die gesamte Konvektionszone, besonders die Tachokline, einbezogen werden muss.

Denn Veränderungen in dieser inneren Schicht der Sonne beginnen mehrere Jahre früher, bevor sie an der Oberfläche sichtbar werden. Das könnte Wissenschaftlern helfen, gefährliche Sonnenereignisse früher und genauer vorherzusagen.