Untersuchung der Sonnenwellen
Helioseismologie ist ein aufstrebendes Gebiet der Sonnenphysik, die die Symphonie der Schallwellen, die in die und aus der Sonnenoberfläche hinein und hinaus wandern, studiert. Diese Schachbrettfelder der Aktivität repräsentieren Millionen von verschiedenen Schwingungsmoden, natürliche Obertöne der Sonne, Oszillationen, die in dieser erzeugt und darin gefangen sind. Sie sind die einzigen Fenster, die Astronomen in das Sonneninnere haben, und die Astronomen nutzen diese genauso wie Seismologen die Schwingungen eines Erdbebens nutzen, um das Erdinnere zu untersuchen. Bis vor kurzem verließen sich die Forscher der Helioseismologie streng auf hydrodynamische Modelle, mit Gleichungen, die die Bewegung von Flüssigkeiten beschreiben. Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist sich jetzt relativ einig darüber, dass Magnetfelder berücksichtigt werden müssen, wenn seismische Daten verwendet werden, um Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Sonnenplasmas zu ziehen, der Corona, die sich über 1 Millionen km von der Sonnenoberfläche ausbreitet und die Quelle des Sonnenwindes ist. Das EU-geförderte Projekt "Coronal seismology and magnetoseismology" (CSAM) bemühte sich darum, das Verständnis der Kopplung zwischen magnetohydrodynamischen Wellen (MHD) an der Sonnenoberfläche und in der Corona zu erhöhen, um das Feld der coronalen Seismologie voranzutreiben. Die Schallwellen werden durch Druckschwankungen erzeugt und deshalb werden die Schwingungsformen als p-Moden bezeichnet. Die Wissenschaftler untersuchten die Beziehung zwischen zwei Modellen, einem der p-Modi aus dem Bereich der Helioseismologie und einem der coronalen Bögen - Strukturen , die durch Sonnenmagnetfluss gebildet werden, und ein Thema aus der coronalen Seismologie. Theoretische Untersuchungen zeigte, dass die beiden Modelle nicht streng voneinander getrennt werden können. Der gemeinsame theoretische Rahmen, der innerhalb des Projekts entwickelt wurde, bietet ein spannendes Potenzial, um die Kopplung zwischen Schwingungen an der Sonnenoberfläche und jener in der Corona zu beurteilen. Studien lieferten auch neue Einsichten in das Problem der Resonanzabsorption, einer Form der Dämpfung von Schwingungen der coronalen Schleife. Coronale Seismologie ist ein neues und schnell wachsendes Gebiet der Astronomie und die CSAM-Forscher haben einen wichtigen Beitrag dazu geleistet. Theoretische Beschreibungen der Kopplung von MHD-Wellen an der Sonnenoberfläche und in der Corona öffnen die Tür zu faszinierenden neuen Hypothesen für die coronale Seismologie. Weitere Forschungen könnten die Korrelation mit der Datenerhebung zu aktuellen und zukünftigen Weltraummissionen demonstrieren.
