In einer neuen Studie berichten Forscher über die ersten klaren Bilder von Nanojets – dünne, helle Lichtstrukturen, die senkrecht zu den magnetischen Strukturen in der Sonnenatmosphäre (Korona) verlaufen. Dieser Prozess enthüllt die Existenz eines der potenziellen Kandidaten für das Aufheizen der Korona: Nanoflares.
Um zu verstehen, warum die Sonnenatmosphäre so viel heißer als ihre Oberfläche ist, und um die Theorien zur Ursache dieser Aufheizung zu spezifizieren, nutzen Forscher die IRIS-Mission (Interface Region Imaging Spectrograph) der NASA. IRIS wurde mit einem hochauflösenden Sensor ausgestattet, um spezifische, schwer zu beobachtende Ereignisse auf der Sonne abzubilden.
Nanoflares sind kleine Explosionen auf der Sonne, aber sie sind schwer zu entdecken. Sie sind sehr schnell und klein, was bedeutet, dass sie vor der hellen Sonnenoberfläche schwer auszumachen sind. Am 3. April 2014, als abgekühltes Plasma aus der Korona zurück auf die Sonnenoberfläche regnete, bemerkten Forscher helle Jets, die gegen Ende des Ereignisses auftauchten.
Diese verräterischen Blitze sind Nanojets – aufgeheiztes Plasma, welches sich so schnell bewegt, dass es auf Bildern als helle, dünne Linien zwischen den magnetischen Bögen auf der Sonne erscheint. Nanojets werden als ein entscheidender Beleg für die Präsenz von Nanoflares angesehen. Man vermutet, dass jeder Nanojet von einem Prozess ausgelöst wird, der als magnetische Rekonnexion bezeichnet wird. Dabei verbinden sich verdrehte Magnetfelder auf explosive Weise neu.
Eine Rekonnexion kann eine weitere Rekonnexion auslösen und eine Lawine von Nanojets in der Sonnenkorona verursachen. Das ist ein Prozess, der die Energie für die Aufheizung der Korona bereitstellen könnte. In der unten eingebundenen Visualisierung gibt uns das Solar Dynamic Observatory einen Blick auf die Sonne, bevor in die IRIS-Nahaufnahmen der Nanojets hineingezoomt wird, die in den magnetischen Bögen kurz aufleuchten.
Video-Link: https://youtu.be/oRKMYIAQSYk
IRIS macht seine hochauflösenden Bilder, indem es immer nur auf einen kleinen Bereich der Sonne fokussiert. Deshalb ist die Beobachtung spezieller Ereignisse eine Kombination aus begründeten Vermutungen und der Beobachtung zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort. Als die Nanojets vor dem koronalen Regen erst einmal identifiziert waren, koordinierten die Forscher die Aufnahmen mit dem Solar Dynamics Observatory (SDO) und dem Hinode-Satelliten, um ein vollständiges Bild der Sonne zu bekommen und zu bestätigen, ob sie Nanojets registriert hatten. Der Hinode-Satellit ist eine Partnerschaft zwischen der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), der European Space Agency (ESA) und der NASA.
Die Forscher kombinierten die vielen Beobachtungen mit modernen Simulationen, um die Ereignisse zu rekonstruieren, die sie auf der Sonne sahen. Die Modelle zeigten, dass die Nanojets eine verräterische Signatur der magnetischen Rekonnexion und Nanoflares waren, die in den Simulationen zur Aufheizung der Korona beitrugen.
Um die Häufigkeit von Nanojets und ihr Vorkommen auf der gesamten Sonne, sowie ihren Energieanteil an der Aufheizung der Sonne festzustellen, werden weitere Studien erforderlich sein. Missionen wie die Parker Solar Probe und der Solar Orbiter können die Prozesse, die die Sonnenkorona aufheizen, genauer erforschen.
(THK)
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