Læse højt Strengt taget er en total solformørkelse på Jorden ikke helt total. Fordi solen er meget større, end den ser ud til for os. Hvis månen dækker den synlige solskive, afsløres den ydre solatmosfære: en mælkehvid udstråling, der kan strække sig langt ud i rummet op til 20 solradier. Denne korona ("krone, krans") er en million gange svagere end den synlige soloverflade, fotosfæren. Derfor kan det kun observeres, når månen - eller en speciel enhed i et teleskop - dværger fotosfæren. Da en sådan Moonshade flyttede sig langs en smal bånd fra Beringstredet over Nordamerika til North Carolina ved solformørkelsen den 7. august 1869, gjorde Charles A. Young og andre amerikanske solforskere en oppsiktsvekkende opdagelse. Ved en bestemt bølgelængde i det grønne lys viste koronaspektret en lys linje, som måtte udsendes af en meget specifik atomart. Men intet kendt element på jorden har denne egenskab. Og selv på solens overflade kan sådanne emissionslinjer ikke påvises. Det må være et hidtil ukendt element, mistænkes forskerne. Et par år senere fik den endda et navn: Coronium. Først i 1940 kunne den svenske fysiker Bengt Edlén tilbagevise denne hypotese. Han fandt ud af, at den grønne linje stammer fra jernatomer. Men disse må have mistet 13 af deres 26 elektroner, så vær stærkt ioniseret for at vise den spektrale egenskab. Forbløffelsen var perfekt: til 13 gange ioniseret jernkoronatemperatur kræves over en million grader. Og det er paradoksalt. Hvordan kan koronaen være mere end 200 gange varmere end den 5500 graders varme fotosfære nedenfor? Fordi varme strømmer fra det ca. 15 millioner grader solcentrum ind i det kolde rum, og jo større afstanden fra solens centrum er, desto køligere bliver det. Hvorfor har koronaen derfor temperaturer, der er 150.000 til 300.000 kilometer under fotosfæren?

At koronaen virkelig er så varm, bevises ved røntgenstråler, der kun frigives der, men ikke på soloverfladen. Så der skal være en fysisk mekanisme, der varmer koronaen over fotosfæren. Men hvilken energikilde der er ansvarlig for dette, og hvordan varmen transporteres inden i koronaen, har været et af de store uafklarede spørgsmål inden for solfysik i årtier.

I mellemtiden kender astronomer ganske godt sammensætningen af ​​den ioniserede gas, der udgør koronaen. De ved, at Solens herlighed er så lav tæthed, at intet vakuum skabt i laboratoriet på Jorden kan konkurrere med det - kun ti gram stof pr. Million kubikmeter. Og de fandt ud af, at koronaen er ispedd en vild jungel af magnetfeltlinjer. Hvor de ikke krummer sig tilbage på soloverfladen, men strækker sig ud i rummet som åbne linjer, har corona store huller. Der er det omkring 30 procent mindre tæt og to til fem gange køligere.

Men alle disse fund giver ingen forklaring på opvarmningsmekanismen. Der er udviklet mange spekulationer over tid for at løse puslespillet: at støvkorn fra rummet falder på solen og frigiver kinetisk energi; at lydbølger forplantes fra solens inderside via elektrisk ladede partikler til koronaen og genererer chokbølger der, eller at energien kommer fra magnetfeltet. Meget er blevet sagt for den sidste hypotese. For eksempel har det amerikansk-europæiske SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) opdaget et utal af magnetiske løkker, der dækker soloverfladen som et tæppe og fornyer sig hver 40. time. udstilling

”Da jeg så dataene for første gang, faldt jeg næsten fra min stol, ” minder Joseph Gurman fra NASAs Goddard Space Center, SOHOs amerikanske projektleder. ”Det kan være den mystiske energikilde.” Forskerne stødte på en ægte spærring af eksplosioner ved konvektionscellens grænse - de stigende gasbobler fra det indre af solen, der dækker solens overflade som et netværk af 30.000 kilometer honningkager. Brandkuglerne brændes i et par minutter og er omtrent på størrelse med Jorden - så meget mindre end de enorme "fakler", som gentagne gange smider store mængder solstof ind i rummet. Richard Harrison fra Rutherford Appleton Laboratory i Oxfordshire, England, kalder ildkuglerne "sol blink" ("sunblinkers"): "De ser ud til at frigive magnetisk energi og på en eller anden måde frigive den i koronaen."

Arnold Benz og hans kolleger ved det schweiziske føderale teknologiske institut i Zürich anslår, at op til 20.000 sådanne lynnedslag pr. Sekund aflades på soloverfladen, og at de er baseret på en slags magnetisk kortslutning. Disse opstår, når ekstremt anspændte magnetiske linjer kolliderer og bryder. Dette tillader, at individuelle gasbobler opvarmes til en milliard grader og også accelereres. Gassen distribueres derefter hurtigt i koronaen og afkøles i løbet af et kvarter, mistænker forskerne.

"Så der er ingen skovbrand, men mange tusinder lejrbrand, " siger Philip Scherrer fra Stanford University, den påståede opvarmningsmekanisme i koronaen. ”Men vi ved stadig ikke, hvordan energien fra magnetfelttæppet transporteres ind i koronaen.” Og måske vender Corona Paradox nu endda tilbage til den anden ekstreme. "I mellemtiden har vi sporet mere end nok energikilder til at varme op koronaen, " siger Gurman. "Selv tusind gange mere, end vi har brug for."

Derudover har der været en anden påståelseshypotese siden maj: Ron Moore fra NASAs Marshall Space Flight Center og hans kolleger har opdaget "mikrofilarer" ved hjælp af SOHO og den japanske røntgen-satellit Yokoh - solbrændere så store som Jorden inden for fem minutter frigør energien fra ti millioner brintbomber. De fejer konstant over solens overflade og opvarmer også koronaen kontinuerligt.

Yderligere observationer er nødvendige for at udsætte varmekilderne og for at måle energistrømmene mere nøjagtigt. For året 2004 er lanceringen af ​​den internationale sonde Solar-B under ledelse af det japanske rumfartsagentur ISAS planlagt. Hun skulle primært vie sig til studiet af koronaen. Måske vil astronomer endelig fange deres hemmelighed fra den varme ydre solatmosfære.

Rudolf Kippenhahn, === Rüdiger Vaas

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg