Å lese høyt Strengt tatt er en total solformørkelse på jorden ikke helt total. Fordi solen er mye større enn den ser ut for oss. Hvis månen dekker den synlige solskiven, avsløres den ytre solatmosfæren: en melkehvit utstråling som kan strekke seg langt ut i rommet opp til 20 solradier. Denne koronaen ("krone, krans") er en million ganger svakere enn den synlige soloverflaten, fotosfæren. Derfor kan den bare observeres når månen - eller en spesiell enhet i et teleskop - dverger fotosfæren. Da en slik Moonshade beveget seg langs en smal stripe fra Beringstredet over Nord-Amerika til Nord-Carolina ved solformørkelsen 7. august 1869, gjorde Charles A. Young og andre amerikanske solforskere en oppsiktsvekkende oppdagelse. Ved en viss bølgelengde i det grønne lyset, viste spektret til koronaen en lys linje, som måtte sendes ut av en veldig spesifikk type atom. Men ingen kjente elementer på jorden har denne egenskapen. Og selv på solens overflate er slike utslippslinjer ikke påviselige. Det må være et hittil ukjent element, mistenker forskerne. Noen år senere fikk den til og med et navn: Coronium. Først i 1940 kunne den svenske fysikeren Bengt Edlén tilbakevise denne hypotesen. Han fant ut at den grønne linjen er avledet fra jernatomer. Men disse må ha mistet 13 av sine 26 elektroner, så vær sterkt ionisert for å vise den spektrale egenskapen. Forundringen var perfekt: for 13 ganger er det nødvendig med temperaturer på over en million grader ionisert jernkorona. Og det er paradoksalt. Hvordan kan koronaen være mer enn 200 ganger varmere enn den 5500 graders varme fotosfæren nedenfor? Fordi varme strømmer fra det omtrent 15 millioner graders solsenteret inn i det kalde rommet, og jo større avstanden fra solsenteret, jo kjøligere blir det. Hvorfor har koronaen derfor temperaturer som er 150 000 til 300 000 kilometer under fotosfæren?

At koronaen virkelig er så varm, bevises av røntgenstråler, som bare frigjøres der, men ikke på solens overflate. Så det må være en fysisk mekanisme som varmer koronaen over fotosfæren. Men hvilken energikilde som er ansvarlig for dette, og hvordan varmen fraktes i koronaen, har vært et av de store uavklarte spørsmålene om solfysikk i flere tiår.

I mellomtiden kjenner astronomer ganske godt sammensetningen av den ioniserte gassen som utgjør koronaen. De vet at solens herlighet er så lav tetthet at intet vakuum skapt i laboratoriet på jorden kan konkurrere med det - bare ti gram stoff per million kubikk. Og de fant ut at koronaen er ispedd en vill jungel av magnetfeltlinjer. Der de ikke krummer seg tilbake på soloverflaten, men strekker seg ut i verdensrommet som åpne linjer, har koronaen store hull. Der er den omtrent 30 prosent mindre tett og to til fem ganger kjøligere.

Men alle disse funnene gir ingen forklaring på varmemekanismen. Mange spekulasjoner har blitt utviklet over tid for å løse puslespillet: at støvkorn fra verdensrommet faller på solen, og frigjør kinetisk energi; at lydbølger forplanter seg fra solens innside via elektrisk ladede partikler til koronaen og genererer sjokkbølger der eller at energien kommer fra magnetfeltet. Mye har blitt sagt for den siste hypotesen. For eksempel har det amerikansk-europeiske SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) oppdaget et utall magnetiske løkker som dekker solens overflate som et teppe, og fornyer seg hver 40. time. utstilling

"Da jeg så dataene for første gang, falt jeg nesten av stolen, " husker Joseph Gurman fra NASAs Goddard Space Center, den amerikanske prosjektlederen SOHO. "Det kan være den mystiske energikilden." Forskerne møtte en sann barrage med eksplosjoner ved grensen til konveksjonscellene - de stigende gassboblene fra solens indre, som dekker solens overflate som et nettverk av 30.000 kilometer honningkaker. Brannkulene blusser i noen minutter og er omtrent på jordens størrelse - så mye mindre enn de enorme "blussene", som gjentatte ganger kaster store mengder solstoff ut i verdensrommet. Richard Harrison fra Rutherford Appleton Laboratory i Oxfordshire, England, kaller brannkulene for "solkrem" ("sunblinkers"): "De ser ut til å frigjøre magnetisk energi og på en eller annen måte slipper den ut i koronaen."

Arnold Benz og kollegene ved det sveitsiske føderale teknologiske instituttet i Zürich anslår at opptil 20 000 slike lynnedslag per sekund utslipp på soloverflaten og at de er basert på en slags magnetisk kortslutning. Disse oppstår når ekstremt anstrengte magnetiske linjer kolliderer og bryter. Dette gjør at individuelle gassbobler kan varmes opp til en milliard grader og også akselereres. Gassen blir deretter raskt distribuert i koronaen og avkjøles i løpet av et kvarter, mistenker forskerne.

"Så det er ingen skogbrann, men mange tusen leirbranner, " sier Philip Scherrer fra Stanford University, den påståtte varmemekanismen til koronaen. "Men vi vet fremdeles ikke hvordan energien fra magnetfeltteppet transporteres inn i koronaen." Og kanskje vender Corona-paradokset til og med tilbake til det andre ytterpunktet. "I mellomtiden har vi sporet opp mer enn nok energikilder til å varme opp koronaen, " sier Gurman. "Til og med tusen ganger mer enn vi trenger."

I tillegg har det vært en annen påstandshypotese siden mai: Ron Moore fra NASAs Marshall Space Flight Center og hans kolleger har oppdaget "mikrofilarer" ved hjelp av SOHO og den japanske røntgen-satellitten Yokoh - solbriller like store som jorden i løpet av fem minutter frigjør energien fra ti millioner hydrogenbomber. De feier stadig over solens overflate og varmer også koronaen kontinuerlig.

Ytterligere observasjoner er nødvendig for å eksponere varmekildene og for å måle energistrømmene mer nøyaktig. For året 2004 planlegges lanseringen av den internasjonale sonden Solar-B under ledelse av det japanske romfartsorganisasjonen ISAS. Hun skulle vie seg hovedsakelig til studiet av koronaen. Kanskje astronomer endelig vil fange sin hemmelighet fra den varme ytre solatmosfæren.

Rudolf Kippenhahn, === Rüdiger Vaas

© science.de

Anbefalt Redaksjonens