Die Sonne schlägt in einem komplexen Rhythmus, der durch innere Mechanismen und planetarische Ausrichtungen beeinflusst wird. Neuere Forschungen heben eine stärkere Verbindung zwischen den Aktivitätszyklen unseres Sterns und dem Gravitationszug der nahen Planeten hervor. Diese Entdeckung zentriert sich auf den Schwabe-Zyklus, einen elfjährigen Zeitraum von Schwankungen in der Sonnenaktivität.

Sonne: Planeten synchronisieren ihren Dynamo

Der Schwabe-Zyklus wird traditionell dem inneren Dynamo der Sonne zugeschrieben. Allerdings könnten ihn auch die Gravitationswechselwirkungen von Venus, Erde und Jupiter beeinflussen. Die Planeten richten sich alle 11,07 Jahre, etwa zur Zeit des solaren Minimums, aus und erzeugen einen schwachen Gravitationszug auf die Sonne. Das könnte den solaren Dynamo synchronisieren und die Regelmäßigkeit des Schwabe-Zyklus aufrechterhalten.

Während des Schwabe-Zyklus unterliegt die Sonne bedeutenden Veränderungen, einschließlich Polumkehrungen und erhöhter Aktivität wie Sonnenflecken und Sonneneruptionen. Dr. Frank Stefani vom Institut für Fluiddynamik am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) sein Team schlagen vor, dass die Sonnenaktivität hauptsächlich intern getrieben wird, aber der Gravitationszug der Planeten hilft, diese Zyklen zu regulieren. Sie haben diese Hypothese durch die Entdeckung riesiger Rossby-Wellen innerhalb der Sonne gestärkt.

„Jetzt haben wir den zugrundeliegenden physikalischen Mechanismus gefunden“, erklärte Stefani im Rahmen einer Pressemitteilung. „Wir wissen, wie viel Energie nötig ist, um den Dynamo zu synchronisieren, und wir wissen, dass diese Energie über sogenannte Rossby-Wellen auf die Sonne übertragen werden kann.“

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Erklärung für Schwabe- und Rieger-Zyklen

Diese Rossby-Wellen, ähnlich wie auf der Erde, übertragen Energie, um den solaren Dynamo mit den planetarischen Ausrichtungen zu synchronisieren. Dieser Mechanismus könnte auch die kürzeren Rieger-Zyklen erklären, die 150 bis 160 Tage dauern und mit der Aktivität von Sonneneruptionen verbunden sind. Mathematische Modellierungen durch das Forschungsteam haben diese Zyklen repliziert und starke Beweise für die planetarische Hypothese geliefert.

Das Tolle an der Entdeckung, die Stefani und sein Team im Fachjournal Solar Physics veröffentlichten, sei: „Damit können wir nicht nur den Schwabe-Zyklus und längere Sonnenzyklen erklären, sondern auch die kürzeren Rieger-Zyklen, die wir vorher noch gar nicht betrachtet hatten.“

Die Forschung legt auch eine Verbindung zum Suess-de Vries-Zyklus nahe, einem 193-jährigen Zyklus, der durch die Bewegung der Sonne um das Gravitationszentrum des Sonnensystems und ihre Interaktion mit dem Hale-Zyklus beeinflusst wird. „Der scharfe Suess-de Vries Peak bei 193 Jahren lässt sich kaum ohne Phasenstabilität des Schwabe-Zyklus erklären, wie sie nur bei einem getakteten Prozess vorliegt“, so Stefani. Er und sein Team betonen die Notwendigkeit weiterer Daten, um diese Ergebnisse vollständig zu bestätigen.

Quellen: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf; „Rieger, Schwabe, Suess-de Vries: The Sunny Beats of Resonance“ (Solar Physics, 2024)

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