Neue Forschung hilft zu erklären, warum der Sonnenwind heißer ist als erwartet

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Wenn ein Feuerlöscher geöffnet wird, bildet das komprimierte Kohlendioxid Eiskristalle um die Düse und liefert ein visuelles Beispiel für das physikalische Prinzip, dass Gase und Plasmen bei ihrer Ausdehnung abkühlen.

Wenn unsere Sonne Plasma in Form von Sonnenwind ausstößt, kühlt der Wind ebenfalls ab, während er sich durch den Weltraum ausdehnt – aber nicht annähernd so stark, wie es die Gesetze der Physik vorhersagen würden.In einer Studie, die am 14.

April in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, liefern Physiker der University of Wisconsin-Madison eine Erklärung für die Diskrepanz in der Sonnenwindtemperatur.

Ihre Ergebnisse schlagen Möglichkeiten vor, Sonnenwindphänomene in Forschungslabors zu untersuchen und etwas über Sonnenwindeigenschaften in anderen Sternensystemen zu erfahren.”Man hat den Sonnenwind seit seiner Entdeckung im Jahr 1959 untersucht, aber es gibt viele wichtige Eigenschaften dieses Plasmas, die noch immer nicht gut verstanden sind”, sagt Stas Boldyrev, Professor für Physik und Hauptautor der Studie.

Ursprünglich dachten die Forscher, der Sonnenwind müsse sich sehr schnell abkühlen, wenn er sich von der Sonne ausbreitet, doch Satellitenmessungen zeigen, dass seine Temperatur, wenn er die Erde erreicht, zehnmal höher ist als erwartet.

Eine grundlegende Frage lautet also: “Warum kühlt es nicht ab?Solarplasma ist eine geschmolzene Mischung aus negativ geladenen Elektronen und positiv geladenen Ionen.

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Aufgrund dieser Ladung wird das Sonnenplasma von Magnetfeldern beeinflusst, die sich in den Weltraum erstrecken und unterhalb der Sonnenoberfläche erzeugt werden.

Wenn das heiße Plasma aus der äußersten Atmosphäre der Sonne, ihrer Korona, entweicht, strömt es als Sonnenwind durch den Weltraum.

Die Elektronen im Plasma sind viel leichtere Teilchen als die Ionen, so dass sie sich etwa 40-mal schneller bewegen.Wenn mehr negativ geladene Elektronen wegströmen, nimmt die Sonne eine positive Ladung an.

Dadurch wird es für die Elektronen schwieriger, dem Sog der Sonne zu entkommen.

Einige Elektronen haben sehr viel Energie und bewegen sich über unendliche Entfernungen.

Diejenigen mit weniger Energie können der positiven Ladung der Sonne nicht entkommen und werden von ihr angezogen….

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