Koronagrenze bläht sich auf
Dadurch ist es Badman und seinem Team jetzt erstmals gelungen, die Alfvén-Oberfläche der Sonne zu kartieren. Dafür werteten sie Messdaten der Parker Solar Probe aus und kombinierten sie mit Daten von Sonnenobservatorien sowie von der ESA-Sonnensonde Solar Orbiter. Dadurch konnten sie Lage und Form der Alfvén-Oberfläche während der ersten Hälfte des aktuellen Sonnenzyklus bestimmen. „Wichtig auch: Wir können sehen, wie sich diese Sonnengrenze im Laufe der Zeit verändert“, sagt Badman.
Die Kartierung zeigt eine solare Außengrenze, die eher der stacheligen Schale einer Kastanie ähnelt als einer Kugel. Im Schnitt liegt die Alfvén-Oberfläche zwischen zwölf und 23 Sonnenradien von der Sonnenoberfläche entfernt. Allerdings verändert sie sich im Verlauf des Sonnenzyklus: „Die durchschnittliche Höhe der Oberfläche nimmt im Verlauf des Sonnenzyklus zu“, berichten die Astronomen. Dabei bläht sich die Sonnengrenze weiter auf, je näher das solare Maximum rückt – um insgesamt bis zu 30 Prozent.
Die Daten zeigen, dass die Alfvén-Oberfläche der Sonnenkorona auf dem Weg zum solaren Maximum immer stacheliger und aufgeblähter wird. © Badman et al./ Astrophysical Journal Letters, CC-by 4.0
Stachelball statt säuberlicher Kugel
Das ist aber nicht alles: Wenn sich die Sonne ihrem Aktivitätsmaximum nähert, wird auch ihre Korona-Außengrenze zunehmend stacheliger und asymmetrischer. „Die Form der Alfvén-Oberfläche wird auf dem Weg zum solaren Maximum deutlich stacheliger“, berichten Badman und sein Team. „Außerdem werden auch große, plötzlich auftretende Ausstülpungen der Grenze häufiger.“
Die Messdaten der Parker Solar Probe zeigen außerdem einen direkten Zusammenhang dieser Spikes und der Höhenlage der Koronagrenze mit den Sonnenflecken. So flachte sich die Stachelform der Alfvén-Oberfläche von Mitte 2023 an für einige Monate lang leicht ab. „Das traf zeitlich mit einer Phase leicht verringerter Sonnenfleckenzahlen zusammen“, berichten die Astronomen. Dies bestätigt die Annahme, dass die Außengrenze der Korona stark von der lokalen Form und Intensität des Sonnenmagnetfelds beeinflusst wird.
„Spannende Ära“
Die neue Kartierung hilft damit, die theoretischen Modelle der solaren Physik zu überprüfen und zu verbessern. Zudem können die neuen Daten dabei helfen, noch offene Fragen zu den Prozessen in der Sonnenatmosphäre zu klären. „Die von der Parker Solar Probe tief unter der Alfvén-Oberfläche gesammelten Daten können beispielsweise klären helfen, warum die Sonnenkorona so heiß ist“, sagt Badman. Auch Modelle des Sonnenwinds und die Vorhersage von Sonnenstürmen könnten durch diese Daten präziser werden.
„Es gibt noch einige faszinierende Fragen zur Sonne, für die wir noch keine vollständigen Antworten haben“, erklärt Badmans Kollege Michael Stevens. „Dank der Parker Solar Probe hat nun eine spannende Ära begonnen, in der wir viele dieser Prozesse und ihre Entwicklung im Sonnenzyklus direkt beobachten können.“ (Astrophysical Journal Letters, 2025; doi: 10.3847/2041-8213/ae0e5c)
Quelle: Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian
17. Dezember 2025
– Nadja Podbregar