Die Sonne ist ganz normal

Magnetischer Zyklus fällt gegenüber ähnlichen Sternen doch nicht aus dem Rahmen

Montréal (Kanada) - Unsere Sonne ist ein ganz normaler sonnenähnlicher Stern. Was auf den ersten Blick selbstverständlich klingt, war es doch bislang für die Astronomen nicht: Sie hegten den Verdacht, dass unser Zentralgestirn im Vergleich zu ähnlichen Sternen einen außergewöhnlichen magnetischen Zyklus besitzt. Doch ein internationales Forscherteam konnte jetzt mithilfe von komplexen magnetohydrodynamischen Simulationen und einem Vergleich mit Beobachtungsdaten zeigen, dass die Sonne doch nicht aus dem Rahmen fällt. Ihr magnetischer Zyklus lasse sich mit der gleichen Gesetzmäßigkeit beschreiben wie die Zyklen anderer sonnenähnlicher Sterne, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

„Langjährige Überwachungen der magnetischen Aktivität von sonnenähnlichen Sternen zeigen eine komplexe Abhängigkeit sowohl der Amplitude als auch der Periode der magnetischen Aktivität von der Masse, der Leuchtkraft, der Rotation und dem Alter der Sterne“, erläutern Antoine Strugarek von der Universität Montreal in Kanada und seine Kollegen das Problem. „Die Physik der stellaren Aktivität ist also sehr viel komplexer, als wir ursprünglich auf Basis der Dynamo-Theorie erwartet haben.“

Die Dynamotheorie beschreibt die Erzeugung und das Verhalten von Magnetfeldern in elektrisch leitfähiger Materie, etwa in dem heißen Plasma im Inneren eines Sterns. Die Magnetfelder sonnenähnlicher Sterne haben ihren Ursprung in der Konvektionszone, in der heiße Materie aus dem Sterninneren bis an die Oberfläche aufsteigt. Doch diese Konvektion ist auf äußerst komplexe Weise mit den Magnetfeldern verknüpft. Die Magnetfelder wickeln sich auf und bilden schlauchähnliche Strukturen, die entscheidend die Aktivität wie Sonnenflecken, Fackeln und Protuberanzen beeinflussen.

Bei unserer Sonne kehrt sich alle elf Jahre das globale Magnetfeld um – und genau diese Länge des Sonnenzyklus bereitete den Astronomen bislang Kopfzerbrechen, da sie nicht im Einklang mit den Zyklen von Sternen ähnlicher Masse und Helligkeit zu sein schien. Die Simulationen von Strugarek und seinen Kollegen zeigen jetzt jedoch, dass sich die komplexen Zusammenhänge in einem dimensionslosen Parameter zusammenfassen lassen, der Rossby-Zahl: Die Periode des magnetischen Zyklus ist umgekehrt proportional zu diesem Parameter. „Die Rossby-Zahl erfasst den Einfluss der Sternrotation auf die Konvektion“, so die Forscher. Und der sich darauf ergebende Zusammenhang gelte sowohl für unsere Sonne als auch für sonnenähnliche Sterne, wie ein Vergleich mit Beobachtungsdaten zeige. Die Sonne ist also tatsächlich ein sonnenähnlicher Stern.

Bildquelle: A. Strugarek et al. / AAAS

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!