Gehört zu: Die Sonne
Siehe auch: Sonnenfinsternis, Physikalische Größen
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Stand: 10.01.2024
Was ist die Sonnenkorona?
Als Korona (lat. Krone) bezeichnet man die äußeren Schichten der Sonnenatmosphäre. Die Sonnenkorona ist im Verhältnis zur hell leuchtenden Sonnenscheibe sehr schwach und kann deshalb nur bei einer totalen Sonnenfinsternis (oder mit speziellen technischen Vorrichtungen) beobachtet werden.
Abbildung 1: Die Sonnenkorona am 15.02.1961 (Google Drive: 19610215_SoFi-02_beschriftet.jpg)
Die gesammte von der Sonne abgestrahlte Leistung beträgt 3,85 1023 W.
Die Oberfläche der Sonne, Photosphäre genannt, besitzt eine Temperatur von etwa 5000 K (3800K in den Sonnenflecken).
Oberhalb der Photosphäre liegt die Chromosphäre: eine etwa 2000 Kilometer dicke Schicht aus wenige tausend Kelvin heißem Plasma bestehend hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Die Chromosphäre geht anschließend in die Korona über.
Die Chromosphäre erscheint rosafarben (Hα Emission) mit einer unregelmäßigen, gezackten oberen Begrenzung. Mit Spektroheliographen und Interferenzfiltern (Lyot-Filtern) kann heute die Chromosphäre jederzeit untersucht werden, und zwar nicht nur am Sonnenrand, sondern auch vor der Sonnenscheibe.
Innerhalb der dünnen Chromosphäre steigt die Temperatur von etwa 4000 K auf 10000 K an. Bis heute ist nicht klar, warum das Gas dort mit zunehmendem Abstand von der Sonne nicht kühler, sondern heißer wird.
Allgegenwärtig in dieser Schicht sind langgezogene, fingerartige Plasmaströme, so genannte Spikulen. Sie versorgen die äußere Sonnenatmosphäre, die Korona, mit Energie und tragen so zu ihren gigantischen Temperaturen von einigen Millionen Grad bei (Quelle: https://www.mpg.de/14135295/die-langen-finger-der-sonne).
Über der Chromosphäre beginnt die sogenannte Corona, welche Millionen von Kilometern ins All hinaus reicht.
Die Temperatur der Corona liegt bei über 1 Million K.
Die Corona hat eine Ausdehnung von mehreren Sonnendurchmessern und “verliert” sich langsam im Weltraum.
Temperatur der Sonnenkorona
Die Sonnekorona ist sehr heiss, ca. 1 Million Kelvin.
Unterhalb der Korona befindet sich die Chromosphäre mit einer Temperatur von nur ca. 20 Tausend Kelvin.
Frage: Wie hat man das gemessen?
Frage: Wie kommt die Sonnenkorona zu so einer hohen Temperatur?
Was bedeutet so eine hohe Temperatur?
Hohe Temperatur hat ja etwas mit hoher Wärmeenergie zu tun. Physikalisch definiert ist die Temperatur ja so etwas wie (genauer: proportional) die mittlere kinetische Energie pro Teilchen. Genau gesagt gilt:
\( E_{term} = k_B \cdot T \\ \)Mit der Boltzmann-Konstanten kB = 1.380649 * 10–23 Joule/Kelvin
Woraus besteht die Sonnenkorona?
Was für Teilchen…?
Vollständig ionisierte Atomkerne (Wasserstoffatomkern: Ein Proton)
Freie Elektronen
Teilchendichte der Sonnenkorona
Nun ist die Teilchendichte in der Sonnenkorona aber sehr gering; d.h. der Gehalt an Wärmeenergie pro Volumen ist überhaupt nicht groß.
Die Teilchendichte ist kleiner als 108 pro Kubikzentimeter.
Im Vergleich unsere “normale” Luft hat ca. 2,46 1019 Teilchen pro Kubikzentimeter.