Zum ersten Mal gesehen, wie Sternschnuppen auf die Sonne herabregnen (Bilder)

Astronomen haben noch nie zuvor beobachtete meteorähnliche Feuerbälle in atemberaubenden Plasmadarstellungen auf der Sonne entdeckt.

Astronomen haben noch nie dagewesene meteorähnliche Streifen entdeckt, die scheinbar auf der Sonnenoberfläche regnen, aber Sie sollten es sich zweimal überlegen, bevor Sie versuchen, diese Sternschnuppen einzufangen.

„Wenn Menschen außerirdische Wesen wären, die in der Lage wären, auf der Sonnenoberfläche zu leben, würden wir ständig mit atemberaubenden Ausblicken auf Sternschnuppen belohnt, aber wir müssten auf unsere Köpfe aufpassen!“ Das sagte Patrick Antolin, Sonnenphysiker an der Northumbria University in London und Hauptautor der Entdeckung, in einer Erklärung.

Diese Sonnenschnuppen unterscheiden sich deutlich von den über der Erde auftauchenden Sternschnuppen, bei denen es sich um Fragmente von Weltraumstaub, Gestein oder kleinen Asteroiden handelt, die mit hoher Geschwindigkeit in die Atmosphäre eindringen und verglühen, wodurch Lichtstreifen entstehen. Die Sternschnuppen der Sonne sind riesige Plasmaklumpen, die mit unglaublicher Geschwindigkeit auf die Sternoberfläche fallen.

Auf der Erde schaffen es die meisten Meteore aufgrund der dicken Atmosphäre unseres Planeten nicht an die Oberfläche, aber die Sonnenatmosphäre – die Korona – ist viel dünner, und daher werden diese Klumpen beim Fallen nicht vollständig abgestreift. So könnten Sonnenschnuppen unbeschadet die Oberfläche unseres Sterns erreichen.

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Diese Beobachtung, die mit der Raumsonde Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation gemacht wurde, ist das erste Mal, dass diese Einschläge entdeckt wurden. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass dieser Prozess zu einer kurzen, aber intensiven Aufhellung und sowohl zu einem Aufwärtsschub von Sternmaterial als auch zu Stoßwellen führen kann, die das Gas in der Korona über den Einschlägen wieder aufheizen.

Wissenschaftler glauben, dass diese Entdeckung daher dazu beitragen könnte, das Rätsel zu lösen, warum die Korona, der äußerste Teil der Sonnenatmosphäre, viel heißer ist als die Schichten der Sonne darunter, obwohl Sonnenmodelle vorhersagen, dass die Sonne näher an ihrem Kern heißer werden sollte.

Die Sternschnuppen der Sonne wurden von Solar Orbiter entdeckt, als er ein spektakuläres Plasma-Feuerwerk namens koronalen Regen beobachtete, das aus Gas mit Temperaturen von über 2 Millionen Grad Fahrenheit besteht.

Koronale Regenfälle bestehen nicht aus Wasser, sondern entstehen, wenn lokale Temperaturabfälle dazu führen, dass sich Sonnenplasma zu superdichten Klumpen zusammenballt. Diese Klumpen erreichen eine Breite von bis zu 250 Kilometern und fallen dann als feuriger Regen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 220.000 Meilen pro Stunde (100 Kilometer pro Sekunde) auf die viel kühlere Oberfläche der Sonne, die Photosphäre.

Solar Orbiter entdeckte diese koronalen Regenfälle, als er in einer Entfernung von nur 30 Millionen Meilen (49 Millionen Kilometer) von der Sonne vorbeizog, was näher ist als die Umlaufbahn des innersten Planeten des Sonnensystems, Merkur. Die mit hochauflösenden Kameras und einer Reihe empfindlicher Fernerkundungsinstrumente ausgestattete Sonde stellte fest, dass sich unter diesen koronalen Regenfällen Gas auf etwa eine Million Grad erhitzte und komprimierte. Das Phänomen dauerte nur wenige Minuten und war auf die herabfallenden Klumpen zurückzuführen.

Auf der Erde sind helle Schweife, die entstehen, wenn die Reibung in der Atmosphäre das Material eines Meteoroiden erwärmt, charakteristisch für Sternschnuppen. Diese Reibungserwärmung wandelt Feststoffe in einem Prozess namens Ablation direkt in Gas um. Ablation kommt es auch dann vor, wenn Kometen, die die Sonne umkreisen, unserem Stern zu nahe kommen, aber bei diesen Sternschnuppen passiert das nicht.

Das liegt an den starken Magnetfeldern in der Korona, die Gas aus diesen fallenden Klumpen leiten und so die Bildung heller Schweife verhindern, was die Beobachtung von Sonnenmeteoren bisher behindert hat.

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„Die innere Sonnenkorona ist so heiß, dass wir sie möglicherweise nie vor Ort mit einer Raumsonde untersuchen können“, sagte Antolin. „Der Solar Orbiter kreist jedoch so nah an der Sonne, dass er kleine Phänomene, die innerhalb der Korona auftreten, wie etwa die Auswirkung des Regens auf die Korona, erkennen kann, was uns eine wertvolle indirekte Sonde der koronalen Umgebung ermöglicht, die für das Verständnis von entscheidender Bedeutung ist.“ seine Zusammensetzung und Thermodynamik.“

Die Forschung des Teams wird diese Woche auf dem National Astronomy Meeting (NAM 2023) von Antolin vorgestellt. Die Forschung wird auch in einer kommenden Sonderausgabe der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

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Robert Lea ist ein Wissenschaftsjournalist im Vereinigten Königreich, dessen Artikel in Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek und ZME Science veröffentlicht wurden. Er schreibt außerdem über Wissenschaftskommunikation für Elsevier und das European Journal of Physics. Rob hat einen Bachelor of Science in Physik und Astronomie von der britischen Open University. Folgen Sie ihm auf Twitter @sciencef1rst.

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