Die Sonne zeigt uns, was wie eine Anomalie erscheint: ihre Korona, die äußere Atmosphäre, erreicht Temperaturen von mehreren Millionen Grad, während ihre sichtbare Oberfläche, die Photosphäre, mit etwa 5 500 °C viel kälter ist. Dieses Phänomen, bei totalen Sonnenfinsternissen beobachtbar, fasziniert Wissenschaftler seit Jahrzehnten. Die traditionellen Erklärungen konzentrierten sich auf Elektronen, Ionen und Magnetfelder, aber jetzt taucht eine neue Spur auf: kosmischer Staub.
Vor kurzem hat die Parker Solar Probe, die sich der Sonne bis auf 6,1 Millionen Kilometer genähert hat, unerwartete Spannungsspitzen detektiert. Diese Signale stammen vom Aufprall mikroskopischer Staubkörner, die mit hoher Geschwindigkeit auf die Sonde treffen. Bisher ging man davon aus, dass Staub in der Korona nicht überlebt, aber diese Beobachtungen ändern das Bild.
Bildnachweis: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe
Diese Körner erhalten eine elektrostatische Ladung, wenn sie den Sonnenwind durchqueren. Diese Ladung ermöglicht ihnen die Interaktion mit Magnetfeldern und Alfvén-Wellen, Plasmaoszillationen, die sich entlang der Feldlinien ausbreiten. Das Team des Forschers Syed Ayaz von der University of Alabama in Huntsville hat diese Ergebnisse im Juli 2026 in The Astrophysical Journal veröffentlicht.
Zwei gegensätzliche Mechanismen spielen eine Rolle. Einerseits verleiht die Masse der Staubkörner dem Plasma zusätzliche Trägheit, was die Energie der Alfvén-Wellen über größere Entfernungen transportieren kann. Andererseits verstärkt die elektrische Ladung der Körner die Wechselwirkungen zwischen den geladenen Plasmateilchen, den Wellen und dem solaren Magnetfeld, wodurch die Energie lokal in Form von Wärme freigesetzt wird.
Das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Effekten bestimmt, wo und wann die Energie in der Korona abgegeben wird. Wenn der Masseneffekt dominiert, breitet sich die Energie weiter aus; wenn der Ladungseffekt überwiegt, erhitzt sie lokal. Diese Balance könnte die extremen Temperaturen in bestimmten Regionen der Korona erklären.
Zukünftige Sonnenmissionen müssen nun den Staub berücksichtigen. Spezialisierte Detektoren können seine Eigenschaften in Sonnennähe messen. Wie Syed Ayaz sagt, ist die große Frage, ob der Staub ein bloßer Fremdkörper ist oder ob er aktiv dazu beiträgt, elektromagnetische Energie in Wärme und Bewegung im Sonnenwind umzuwandeln.