Forscher haben Hinweise gefunden, die darauf hindeuten, dass die Sonne, ähnlich wie die Erde, möglicherweise wirbelnde Polarwirbel besitzt. Im Gegensatz zu denen, die auf anderen Planeten unseres Sonnensystems beobachtet werden, entstehen diese Sonnenwirbel durch starke Magnetfelder.
Die Ergebnisse, die am 11. November in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurden, verbessern das Verständnis des magnetischen Verhaltens der Sonne und helfen, Vorhersagen über solare Zyklen und Weltraumwetter zu verfeinern.
Polarwirbel werden als rotierende Luftsäulen definiert, die auf der Erde und anderen Himmelskörpern gut dokumentiert sind. Auf der Erde beeinflussen sie die Klimamuster, indem sie kalte Luft in der Nähe der Pole festhalten und es nur erlauben, dass diese in niedrigere Breiten strömt, wenn die Wirbel schwächer werden.
Mausumi Dikpati, die Hauptautorin der Studie und Atmosphärenphysikerin am National Center for Atmospheric Research in den USA, merkt an, dass dieses Phänomen auf dem Jupiter beobachtet wurde, wo die NASA-Mission Juno Bilder von acht eng beieinander liegenden Polarwirbeln am Nordpol und fünf am Südpol aufgenommen hat. Die Cassini-Raumsonde hat auch einen hexagonalen Wirbel am Nordpol des Saturn offenbart.
Dikpati erklärt: „Während Polarwirbel in Himmelskörpern häufig sind, weist die Sonne eine einzigartige Umgebung aus Plasma und starken Magnetfeldern auf, die sie von anderen unterscheidet.“
Trotz dieser bahnbrechenden Entdeckung wurde der direkte Nachweis der Sonnenpole bisher nicht erbracht. Die aktuelle Forschung stützt sich auf komplexe Computersimulationen, um potenzielle Aktivitäten in diesen geheimnisvollen Regionen zu verstehen.
Das Forschungsteam nutzte Simulationen, um ein mögliches Muster der solarer Polarwirbel zu enthüllen, was wichtige Einblicke darüber gibt, wie das Magnetfeld der Sonne ihre Struktur beeinflusst. „Niemand kann mit Sicherheit sagen, was an den Polen der Sonne passiert, aber diese neue Forschung gibt uns einen spannenden Einblick in das, was wir finden könnten“, sagte Dikpati.
In den Simulationen bildet sich ein Ring von Polarwirbeln um 55 Grad Breite – was ungefähr dem arktischen Kreis auf der Erde entspricht – wenn die Sonne ihrem maximalen solarer Aktivitätspunkt näherkommt, einem Punkt im solaren Zyklus, an dem sich ihre magnetischen Pole verschieben.
Während dieses „Flusses zu den Polen“ bewegen sich Magnetfelder mit entgegengesetzter Polarität in Richtung der Pole der Sonne, interagieren mit dem Ring der Wirbel und formen ihn um. Zum Höhepunkt des solaren Zyklus verengt sich dieser Ring und lässt nur einige Wirbel in der Nähe der Pole zurück, die dann verschwinden und im nächsten Zyklus wieder erscheinen.
Dikpati glaubt, dass diese Entdeckung neue Einblicke bietet, die helfen könnten, den optimalen Zeitpunkt für zukünftige Solarmissionen zu bestimmen. Sie weist darauf hin, dass Polarwirbel nur in bestimmten Phasen des solaren Zyklus sichtbar sind, was das Timing der Beobachtungen entscheidend macht.
Diese Forschung stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Sonnenforschung dar und ebnet den Weg für das Verständnis grundlegender Fragen im Zusammenhang mit der solaren Magnetik und ihren Zyklen.
Durch Missionen wie die Solar Orbiter-Raumsonde, ein gemeinsames Projekt von NASA und der Europäischen Weltraumorganisation, hoffen Wissenschaftler, die Sonnenpole zu überwachen und Modelle zu validieren, die Polarwirbel vorhersagen.
Solche Missionen könnten die Gelegenheit bieten, die Existenz von Polarwirbeln zu bestätigen und die solare magnetische Aktivität mit breiteren Phänomenen zu verknüpfen, wie zum Beispiel Weltraumwetter, das die Erde beeinflussen könnte, so eine Pressemitteilung des National Center for Atmospheric Research.
Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit von multipoint Beobachtungen der Sonne, die es Wissenschaftlern ermöglichen, ihre Hypothesen zu testen und ihre Vorhersagen über das Verhalten der Sonne zu verfeinern.