Astronomen nehmen die hochauflösendsten Bilder der Sonne auf und zeigen van-Gogh-ähnliche Plasmawirbel

Hochauflösendste Sonnenaufnahmen

Astronomen haben die hochauflösendsten Bilder der sichtbaren Sonnenoberfläche aufgenommen, die jemals gewonnen wurden. Sie zeigen wirbelnde, vortexartige Muster in überhitztem Plasma, die an die Formen in Vincent van Goghs Gemälde „Die Sternennacht“ von 1889 erinnern. Die Beobachtungen, die am Mittwoch, dem 5. August 2026, in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, wurden mit dem Daniel-K.-Inouye-Sonnenteleskop der US-amerikanischen National Science Foundation gemacht, das in der Nähe des Gipfels des Vulkans Haleakalā auf der Insel Maui (Hawaii) steht. Mit einem 4-Meter-Hauptspiegel sammelt das Inouye-Teleskop siebenmal mehr Sonnenlicht als jedes andere Sonnenteleskop und kann so Strukturen von nur 19 km Durchmesser auflösen.

Das Forschungsteam, bestehend aus Wissenschaftlern aus den Vereinigten Staaten, Deutschland und Südkorea, hatte ursprünglich die Aufgabe, die Fähigkeiten des Teleskops zu testen und zu optimieren. Als sie die Ergebnisse auswerteten, fanden sie kontinuierlich wachsende Wirbel aus heißem Plasma mit Durchmessern zwischen etwa 19 km und rund 170 km. Die Bilder zeigen einen Ausschnitt der Photosphäre, einer relativ dünnen Schicht von etwa 100 km Tiefe im Vergleich zum Sonnendurchmesser von rund 1,4 Millionen km. Das Plasma auf der Oberfläche erreicht Temperaturen um 6000 Kelvin.

Kelvin-Helmholtz-Instabilität auf der Sonne bestätigt

Die lockigen, kreisförmigen Muster sind keine willkürlichen Formen, sondern der erste Nachweis eines Phänomens namens Kelvin-Helmholtz-Instabilität (KHI) auf der Oberfläche eines Sterns. KHI, erstmals im 19. Jahrhundert beschrieben, tritt auf, wenn zwei parallele Ströme von Flüssigkeiten oder Gasen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aneinander vorbeiströmen und dabei Scherung an der Grenzfläche erzeugen. Auf der Sonne bestehen die interagierenden Ströme aus heißem Plasma, das sich in einem Magnetfeld bewegt.

Die Grenzfläche kann instabil werden und wellenartige Wirbel entwickeln, die an Größe zunehmen, bis sie auseinanderbrechen, ähnlich wie Wellen auf einem See oder auf dem Meer bei windigen Bedingungen.

KHI war bereits auf der Erde in Wolken und Wasser sowie in den Atmosphären von Jupiter und Saturn beobachtet worden, aber nie auf der Sonne bestätigt. Das Phänomen war theoretisch vorhergesagt, aber nie direkt auf einer Sternoberfläche beobachtet worden.

Als ich mit meinen Kollegen dort saß und wir diese Bilder zum ersten Mal sahen, erkannten wir sofort diese Kelvin-Helmholtz-Muster und waren sofort sehr aufgeregt.

Der Erstautor David Kuridze, ein Astronom am National Solar Observatory, sagte gegenüber Gizmodo, dass das Verständnis der Vorgänge auf mikroskopischer Ebene der Sonne entscheidend sei, um ihren Magnetismus und ihre globale Dynamik zu erfassen.

Warum es wichtig ist

Die Entdeckung könnte helfen, ein jahrzehntealtes Rätsel zu erklären: Warum die Korona der Sonne, ihre äußere Atmosphäre, Millionen Grad heißer ist als ihre Oberfläche. Thomas Rimmele vom National Solar Observatory sagte, KHI sei wahrscheinlich ein Mechanismus, der zur Erhitzung der äußeren Sonnenatmosphäre beiträgt, und nannte es einen Teil der Lösung des seit langem bestehenden Rätsels, warum Sterne eine Korona mit einer Million Grad Kelvin haben.

Das Verständnis der inneren Abläufe der Sonne auf kleinen Skalen hat auch praktische Auswirkungen. Koronale Massenauswürfe und Sonneneruptionen können Satelliten, GPS-Navigation, Stromnetze und die globale Kommunikation auf der Erde stören. David Boboltz vom NSO sagte, dass Wissenschaftler zur Vorhersage des Weltraumwetters die Physik der Sonne bis in die kleinsten Maßstäbe verstehen müssen.

Die Forscher verwendeten eine Breitbandkamera des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen (Deutschland). Frühere Beobachtungen mit dem Inouye-Teleskop hatten Details bis zu 30 km aufgelöst und die Sonnenoberfläche als Flickenteppich aus körnigen Strukturen von jeweils etwa 1000 km Durchmesser gezeigt, etwa so groß wie Frankreich. Die neuesten Bilder stoßen an die Grenzen des Teleskops und erfassen Strukturen bis zu 19 km.