DFG Sonderforschungsbereich
SFB 963 - CRC 963
von Jan Langfellner
Aus dem Wetterbericht kennen wir Hoch- und Tiefdruckgebiete, die übers Land ziehen und gutes oder schlechtes Wetter bringen. In Hochdruckgebieten sinken Luftmassen auf den Erdboden ab und strömen nach außen weg. Umgekehrt strömen in Tiefdruckgebieten Luftmassen von außen ein und steigen auf. Wegen der Erddrehung haben diese Hochs und Tiefs einen festen Drehsinn: So drehen sich beispielsweise Tiefdruckwirbel auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Besonders eindrucksvoll lässt sich das auf Satellitenbildern von Wirbelstürmen bestaunen, etwa von Hurrikan Katrina, der 2005 auf die amerikanische Golfküste traf (siehe Abbildung rechts).
Solche Phänomene gibt es jedoch nicht nur auf der Erde, sondern auch auf anderen Planeten (etwa der berühmte rote Fleck auf Jupiter) und selbst in der Sonne. Unser Heimatstern gleicht einem
brodelnden Kochtopf, in dem unablässig heißes Plasma aus dem Innern an die Oberfläche steigt. Dort kühlt sich das Plasma ab und sinkt wieder hinab. Im Zusammenspiel von aufsteigendem und
hinabsinkendem Plasma entstehen sogenannte Konvektionszellen. Diese Zellen können zigtausende von Kilometern überdecken. Die Stellen, an denen aufsteigendes und hinabsinkendes Plasma an der
Oberfläche auseinander- und zusammenströmt, gleichen den irdischen Hochs und Tiefs. Weil auch die Sonne rotiert, haben diese Stellen einen bevorzugten Drehsinn, der dem der irdischen Wirbelstürme
entspricht. Jedoch sind die solaren "Wirbelstürme" mit Rotationsgeschwindigkeiten von 50 Kilometern pro Stunde deutlich langsamer als ihre Gegenstücke auf der Erde. Diese erreichen in der Regel
Geschwindigkeiten von etwa 200 Kilometern pro Stunde. Weil das "Wetter" auf der Sonne außerdem sehr viel turbulenter ist als auf der Erde, reicht es nicht aus, einzelne Satellitenbilder der
Sonnenoberfläche aufzunehmen, um die "Wirbelstürme" zu entdecken. Vielmehr ist es nötig, tausende von ihnen zu beobachten, was Monate an Daten erfordert. Solche Datensätze werden von der
NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory (SDO) bereitgestellt. Mit dem umfangreichen Datenschatz ist es möglich, einen "typischen" solaren Wirbelsturm zu rekonstruieren, wie in der Abbildung
links dargestellt (mit der Erde als Maßstab). Solche Beobachtungen sind wichtig, um das komplexe Zusammenspiel der Kräfte in der Sonne besser zu verstehen.
Mehr Informationen dazu finden Sie hier.
