Kometen als Mess-Sonden in der Sonnenkorona

Komet mit langem dünnen Schweif, unten der Erdrand mit atmosphärischem Schleier
Komet von ISS aus gesehen

Kometen können den Sonnenforschern als Ersatz für Raumsonden dienen. Das zeigt die genaue Beobachtung des Schweifs des Kometen Lovejoy, der im Dezember 2011 extrem nahe an der Sonne vorbei flog. Die Bewegungen und die Strahlung des Schweifs liefern Informationen über das Magnetfeld und Plasmaströme in der Korona der Sonne, so ein internationales Forscherteam im Fachblatt „Science“. Damit werde eine Region der Messung zugänglich, die auch künftig mit Raumsonden nicht erreichbar ist.

„Es ist extrem schwierig, das Magnetfeld in der Korona direkt zu messen“, so Cooper Downs vom Forschungsunternehmen Predictive Science Inc. im amerikanischen San Diego und seine Kollegen. Mit einer Temperatur von über einer Million Grad ist die äußere Atmosphäre der Sonne ein unwirtlicher Ort. „Selbst für die Zukunft geplante Sonden werden sich auf höchstens 8,5 Sonnenradien der Oberfläche unseres Zentralgestirns nähern.“ Dabei ist besonders der Bereich innerhalb von zwei Sonnenradien für die Forscher interessant – die physikalischen Verhältnisse dort legen die Struktur der Korona und des Sonnenwinds fest.

Komet Lovejoy näherte sich der Sonnenoberfläche bis auf 140.000 Kilometer – das entspricht einer Distanz zum Mittelpunkt der Sonne von 1,2 Sonnenradien. Beobachtungen im extremen Ultraviolettbereich durch drei Raumsonden – also auch aus drei verschiedenen Perspektiven – zeigten starke Schwankungen in der räumlichen Ausrichtung und in der Helligkeit des Kometenschweifs. Downs und seine Kollegen ließen diese Beobachtungen in ein magnetohydrodynamisches Modell der Sonnenkorona einfließen. Ihre Berechnungen zeigen, dass sich aus den Veränderungen des Schweifs Rückschlüsse auf Inhomogenitäten im Magnetfeld der Sonne ziehen lassen.

Links ein Teil der Sonne mit strahlenförmigen Abströmungen, rechts nahe der Sonne ein Komet
Sonne und Komet Lovejoy

„Die Bewegungen führen zu bedeutenden Einschränkungen für die Eigenschaften des Magnetfelds und des Plasmas entlang der Kometenbahn“, so die Forscher. Die Beobachtung von so genannten Sungrazern, Kometen, die sich der Sonnenoberfläche extrem nähern, lassen sich also als Mess-Sonden für die Untersuchung der Sonnenatmosphäre verwenden. „Für das kommende Jahrzehnt ist eine größere Anzahl derartiger Kometen zu erwarten“, freuen sich Downs und seine Kollegen, „außerdem durchquert im November dieses Jahres der große Komet ISON die Sonnenatmosphäre.“