Manchmal muss man sein Zuhause verlassen um es wirklich würdigen zu können. Zwei Wissenschaftler folgten einer Abwandlung dieses Satzes und verwendeten Beobachtungen von Chandra von weit entfernten Sternen um die Neonwerte unserer Sonne endlich mit den Vorraussagen in Verbindung zu bringen.
Ein Beitrag von Claudia Michalecz. Quelle: NASA/Chandra.
Aus wie viel Neon unsere Sonne besteht ist nicht leicht zu beantworten. Jedoch ist es eine Information womit theoretische Modelle der Sonne erstellt werden können. Die Sonne wiederum ist unser nächster und ein ziemlich durchschnittlicher Stern. Von ihr ausgehend könnte verstanden werden wie die meisten anderen Sterne in unserem Universum funktionieren.
Bei nuklearen Reaktionen im Sonnenkern spielt Neon eine wichtige Rolle, zusammen mit Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, bei der Regulierung der Rate des Energieflusses von diesen Reaktionen im Kern zur Sonnenoberfläche. Der Charakter des Energieflusses ändert sich dramatisch, etwa 125.000 Meilen vor der Oberfläche. Die Vermischung von Hitze schlägt plötzlich in einer konvektiven Stimmung, wie die instabile Luft in einem Wirbelsturm, um.
Der Ort dieser turbulenten Region wurde durch die Studie der Schwingungen der Oberfläche der Sonne mit großer Genauigkeit hergeleitet (diese Technik nennt man Helioseismology). Der Ort kann auch mit ähnlicher Genauigkeit durch theoretische Kalkulationen basierend auf einer Menge anderen Dingen, darunter auch die Neonmenge, bestimmt werden.
Das ist der Moment bei denen Astrophysiker Sodbrennen bekommen. Die zwei Berechnungen widersprechen sich, wenn man sie auf den momentan bekannten Neonwert der Sonne bezieht. Verschiedene Wissenschaftler sagten voraus, dass das Paradoxon gelöst werden kann, wenn die Sonnenmenge von Neon in Wahrheit etwa dreimal so groß wie der momentane Wert ist. Dieser Wert basiert auf indirekten Schätzungen, weil Gas an der relativ kühlen 6.000 °C Oberflächentemperatur der Sonne keine charakteristische Strahlung auf optischen Wellenlängen abgibt.
Ein auf Millionen Grad Celsius erhitztes Gas erzeugt ein bestimmtest Neon Signal in Röntgenstrahlung. Die obere Atmosphären, oder auch Coronas, von Sternen wie unserer Sonne haben Temperaturen von Millionen Grad. Deswegen scheint die Corona der Sonne ein guter Ort zu sein um die Argumente zu überprüfen. Jedoch nicht mit Chandra, die helle Sonnenstrahlung würde das Teleskop irreparabel schädigen. Unglücklicherweise kommen die Sonnenröntgenstrahlen von zahlreichen georteten Ringen aus heißen Gas, welche sich von Ort zu Ort verändert, was die Interpretation der Daten erschwert.
Jeremy Drake vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophyiscs in Cambridge und sein Kollege Paola Testa vom Massachusetts Institute for Technology in Cambridge deckten mit einer erfindungsreichen Vorgehensweise das Problem auf. Sie benutzten Chandra um die Neonmenge von 21 sonnenähnlichen Sternen mit einer Distanz von 400 Lichtjahren zu bestimmen.
Die Menge von Neon in diesen Sternen war, im Durchschnitt, etwa um das dreifache mehr als in der Sonne gemessen wurde. Genau die Menge, womit die Sonnenschwankungsbeobachtung und das theoretische Modell im Einklang wären. Damit können Astronomen sich für den Moment auf ihr Modell der Sonne verlassen.
