Die äußere Atmosphäre der Sonne, die Korona, ist schön und dramatisch zugleich. Denn in ihr wölben sich riesige Bögen aus heißem Plasma über der Sonnenoberfläche auf, der Sonnenwind entsteht und gewaltige Eruptionen schleudern Plasma und energiereiche Strahlung weit in den Weltraum hinaus.
Verborgene Struktur
Prägende Kraft hinter diesen spektakulären Phänomenen ist das solare Magnetfeld, dessen Feldlinien sich in komplexen Mustern bis weit in die Sonnenkorona hinein erstrecken. „Eine direkte und zuverlässige Charakterisierung des koronalen Magnetfelds ist für die Vorhersage des Weltraumwetters von entscheidender Bedeutung“, erklären Alin Razvan Paraschiv vom National Solar Observatory in Colorado und seine Kollegen.
Doch bisher klaffte genau dort eine Lücke: Astronomen können zwar die solaren Magnetfelder auf der Sonnenoberfläche und die von der Seite gesehenen Feldlinien am Sonnenrand beobachten. Wie die Magnetfelder jedoch in der Korona dreidimensional strukturiert sind, ließ sich bisher nur mithilfe von Modellen schätzen. Paraschiv und sein Team vergleichen dies mit dem Versuch, das Wetter nur anhand der Bodenwetterdaten vorzusagen, ohne zu wissen, was in der darüberliegenden Atmosphäre passiert.

Die neue Methode macht erstmals auch die auf uns zu oder von uns weg zeigenden Magnetfeldlinien in der Korona der Sonne sichtbar. Links Gesamtansicht, rechts nur die in unserer Sichtlinie liegenden Feldlinien. — © NSF/NSO/AURA
Mit Polarisation und Alfvén-Wellen
Jetzt ist es den Astronomen um Paraschiv erstmals gelungen, diese Lücke in der Sonnenbeobachtung zu schließen. Ihre Methode basiert zum einen auf jüngsten Beobachtungen von bestimmten Wellenphänomenen in der Sonnenkorona. „Sie liefern neue Einblicke in das Frequenzspektrum, den Energietransport und die möglichen Ursprünge der Alfvén-Wellen“, erklären die Forschenden. Sie entwickelten eine Analysemethode, die diese Daten mit Informationen aus der Polarisation bestimmter Spektrallinien der Sonne kombiniert.
Die neu entwickelte IQUD-Inversion ermöglicht es, aus dieser Kombination auch die Magnetfeldstrukturen zu rekonstruieren, die auf uns zu oder von uns weg zeigen und die mit gängigen Methoden nicht direkt messbar sind.





