Daten der von der NASA gestarteten Parker Solar Probe haben anomale Strukturen in der Verteilung von Sonnenwind-Protonen enthüllt, die an Haiköpfe erinnern. Diese Entdeckung, in Fachkreisen „Hammerhead“ (Hammerhai) genannt, wurde 2020 zufällig während der Datenkalibrierung gemacht. Wissenschaftler wurden aufmerksam, als in den Diagrammen anstelle der üblichen glatten Partikelverteilung längliche, asymmetrische Formen auftauchten. Wie Ixbt.com berichtet .
Forscher des SWEAP-Projekts (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) analysierten fast 3,7 Millionen Messungen und isolierten mithilfe eines speziellen Algorithmus 173.000 solcher Strukturen. Es stellte sich heraus, dass diese „Protonen-Haie“ Gruppen hochenergetischer Protonen sind, die eine klar gerichtete (anisotrope) Geschwindigkeitsstruktur aufweisen und sich schneller als der umgebende Plasmastrom bewegen. Diese Teilchen bewegen sich nicht gleichmäßig in alle Richtungen, sondern in Form spezifischer Energiebündel.
Solche Strukturen bilden sich häufig in der Nähe der heliosphärischen Stromschicht, wo sich die Richtung des Magnetfelds der Sonne ändert. In Zeiten erhöhter Sonnenaktivität nimmt diese Schicht eine komplexe Form an, und die Parker Solar Probe registriert beim Durchqueren dieser Regionen die „haiartigen“ Protonenpopulationen. Forscher betonen, dass diese Strukturen nicht nur Markierungen magnetischer Grenzen sind, sondern Quellen überschüssiger Energie.
Diese Energie kann in elektromagnetische Wellen und anschließend in Wärme umgewandelt werden. Dies könnte eines der größten Rätsel der Heliophysik erklären: warum der Sonnenwind deutlich heißer ist, als es Standardmodelle vorhersagen. Ähnliche Prozesse wurden in der Erdmagnetosphäre beobachtet, was die Universalität magnetischer Rekonnektionsprozesse in Plasmaumgebungen unterstreicht.
Die Autoren glauben, dass die systematische Kartierung dieser Strukturen die Beobachtung der Geometrie der unsichtbaren magnetischen Grenzen der Sonne ermöglicht. Zudem hilft diese Entdeckung zu verstehen, warum die äußere Atmosphäre der Sonne – die Korona – und der Sonnenwindstrom anomal hohe Temperaturen beibehalten.
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