Helioseismologie

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Ein Computer-generiertes Bild des Profils der P-Wellen-artigen, akustischen Oszillation der Sonne im Inneren und an der Oberfläche.

Die Helioseismologie ist ein wissenschaftlicher Zweig der solaren Astrophysik und gleichzeitig ein interdisziplinäres Forschungsgebiet, das die Eigenschwingung der Sonne analysiert und daraus Erkenntnisse über deren inneren Aufbau gewinnt. Der Begriff der Helioseismologie ist an Helio (griechisch für Sonne) und Seismologie (Erdbebenkunde) angelehnt.

Franz-Ludwig Deubner bemerkte bei der Beobachtung der Sonnenoberfläche eine rhythmische Bewegung mit einer Periode von etwa fünf Minuten, die er jedoch für einen Nachführfehler seines Teleskops hielt. Der U.S.-amerikanische Physiker Robert B. Leighton beobachtete die Oszillation etwa zur gleichen Zeit, erkannte jedoch, dass es sich um eine Fünf-Minuten-Oszillation der Sonnenoberfläche handelte. Er veröffentlichte seine Erkenntnisse 1960. Leighton begründete damit die Helioseismologie als ein neues Teilgebiet der Astronomie[1].

Die Grundperiode der Eigenschwingung der Sonne beträgt etwa fünf Minuten. Die Periode konnte mittels verschiedener erdbasierter Beobachtungen und durch Raumsonden wie SOHO recht genau ermittelt werden.

Die Analyse der Beobachtungs- bzw. Schwingungsdaten erlaubt genaue Rückschlüsse auf verschiedene physikalische Kenngrößen der Sonne, zum Beispiel auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall im Inneren der Sonne. Gleichzeitig ermöglicht die Analyse, die Verteilung von Temperatur und magnetischen Feldern unter der Oberfläche der Sonne bildlich darzustellen.

Neuen Erkenntnissen zufolge ist die Eigenschwingung auch für die erstmals 1877 entdeckten überschallschnellen Plasmajets an der Sonnenoberfläche verantwortlich. Im Regelfall werden die Schallwellen im Inneren der Sonne gebremst. Gelegentlich können diese Wellen jedoch auch die Oberfläche erreichen und sorgen für einen Materieauswurf. Das Plasma wird dabei mit einer Geschwindigkeit von bis zu 80.000 km/h bis zu 5.000 km hoch geschleudert.

Siehe auch: Astroseismologie

Quellen[Bearbeiten]

  1. Sterne und Weltraum: SuW 8/2004, S. 22 (ISSN 0039-1263)