Pol-Tausch auf der Sonne

Neue Erkenntnisse zu den komplizierten magnetischen Vorgängen im Zentralgestirn

Pünktlich zum vorausberechneten Sonnenflecken-Maximum ist der magnetische Nordpol der Sonne zum Südpol geworden und der Südpol zum Nordpol. "Es ist ein sicheres Zeichen dafür, dass wir das Flecken-maximum erreicht haben", kommentiert David Hathaway vom Marshall Space Flight Center die Beobachtung. "Denn dieses Umpolen der Sonne geschieht regelmäßig etwa zur Zeit des Maximums, das heißt, alle elf Jahre." Erst 2012, beim nächsten Flecken-maximum, wird der alte Zustand wiederhergestellt sein, und der magnetische Nordpol ist dann auch wieder der heliografische Nordpol. Ein vollständiger Aktivitätszyklus der Sonne dauert damit nicht elf, sondern 22 Jahre. Möglicherweise ist er sogar noch viel länger, denn auch der Elf-Jahres-Zyklus unterliegt starken Schwankungen. In den Jahren zwischen 1645 und 1715 befand sich die Sonne in nahezu vollständiger Ruhe - in Bezug auf die Sonnenflecken. Mit der Gründung der Pariser Sternwarte 1667 begannen die Astronomen mit der systematischen Beobachtung der Sonne, und jahrzehntelang zeigte unser Zentralstern alle elf Jahre nur sehr wenige Flecken. Erst mehr als 100 Jahre später fiel den Wissenschaftlern auf, dass die rund 60 Jahre lang andauernde Fleckenanomalie zeitlich genau mit einem markanten irdischen Ereignis zusammengefallen war - der so genannten "Kleinen Eiszeit", einer ungewöhnlichen Kälteperiode in Europa.

Der Brite Edward Maunder und der deutsche Gustav Spörer gelten als die Entdecker dieses Zusammenhangs zwischen dem Fleckenminimum auf der Sonne und dem Kälte-Ereignis auf der Erde. Allen anderen Astronomen erschien ein kausaler Zusammenhang der beiden Phänome so unwahrscheinlich, dass eine fachliche Auseinandersetzung darüber gar nicht stattfand. Noch einmal 100 Jahre später (1976) überprüften die Amerikaner John Eddy und Elizabeth Nesme-Ribes alle verfügbaren historischen Daten und bestätigten die alte Entdeckung. Auch der Elf-Jahres-Zyklus ist also keine Konstante, er unterliegt einer vermutlich Jahrhunderte dauernden periodischen Schwankung. Interessanterweise zeigen auch andere, sonnenähnliche Sterne wenige Jahre anhaltende Zyklen in ihren Flecken-aktivitäten, die ebenfalls von länger andauernden Perioden überlagert sind. Und einige dieser Sterne scheinen sich gerade in einem solchen Minimum zu befinden.

Eine Erklärung dieser Phänome fällt den Physikern zurzeit noch schwer. Klar jedoch ist, dass ein enger Zusammenhang zwischen der magnetischen Aktivität und der Fleckenaktivität besteht. Nach den derzeitigen Erkenntnissen besitzt die Sonne ein Magnetfeld, das dem eines kleinen Stabmagneten gleicht. Es wird vom Strömen geladener Teilchen im Sonneninnern erzeugt. Gleichzeitig aber verzerren diese Strömungen die magnetischen Feldlinien. Außerdem treten lokal begrenzte Magnetfelder auf, die Sonnenflecken erzeugen. Mit den Flecken wandern diese Felder zum Nord-, beziehungsweise Südpol. Dabei tragen sie entgegengesetzte Ladungen zu den Polen, die daraufhin alle elf Jahre ihre Polarität ändern. Doch das Bild ist nicht vollständig. Von der Sonde Ulysses, die den Nord- und Südpol der Sonne überfliegt, erhoffen sich die Physiker weitere Einblicke in das komplizierte magnetische Verhalten der Sonne.


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