Dank des Inouye-Teleskops auf Hawaii wurde erstmals auf der Oberfläche des Sterns die Kelvin-Helmholtz-Instabilität beobachtet, ein Phänomen, das charakteristische wellenförmige Wirbel erzeugt.
Astronomen haben am Mittwoch, dem 5. August 2026, die bisher nächsten und klarsten Aufnahmen der sichtbaren Oberfläche der Sonne veröffentlicht. Auf ihnen sind wirbelartige Muster in überhitzten Sonnengasen zu sehen, die unweigerlich an den Himmel auf Vincent van Goghs berühmtem Gemälde "Sternennacht" von 1889 erinnern.
Die Aufnahmen wurden mit dem Daniel-K.-Inouye-Teleskop gemacht, das auf dem hawaiianischen Archipel installiert ist und als das leistungsstärkste erdgebundene Teleskop gilt, das sich ausschließlich der Beobachtung der Sonne widmet. Sie wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Die Forscher haben erstmals die sogenannte Kelvin-Helmholtz-Instabilität (KHI) auf der Oberfläche eines Sterns nachgewiesen. Dabei handelt es sich um einen dynamischen Prozess, der auftritt, wenn zwei parallele Strömungen von Flüssigkeiten oder Gasen miteinander interagieren, indem sie sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.
"Die Grenzfläche kann instabil werden und wellenförmige Wirbel entwickeln, die an Größe zunehmen, bis sie zerfallen, ähnlich wie Wellen auf einem See oder Ozean bei windigen Bedingungen", erklärte der Astronom Friedrich Wöger, leitender Wissenschaftler am National Solar Observatory (NSO) in Colorado und einer der Hauptautoren der Studie.
Im Gegensatz zu ähnlichen Phänomenen auf der Erde, dem Jupiter oder dem Saturn handelt es sich hier um die Wechselwirkung von extrem heißem Plasma. "Der Unterschied zu den Wellen und Wolken, die wir hier auf der Erde kennen, besteht darin, dass die beiden interagierenden Fluide heißes Plasma sind, etwa 6.000 Grad Kelvin und 10.000 Grad Fahrenheit (5.540 Grad Celsius) -, das sich innerhalb eines Magnetfelds bewegt, das dazu beiträgt, die Bedingungen für die Entwicklung der Instabilität zu schaffen", fügte Wöger hinzu.
Die Fotos und Zeitraffervideos zeigen ständig wachsende Wirbel aus heißem Plasma. Die Durchmesser dieser Wirbel reichen von minimal 12 Meilen (19 km), was auch die Nachweisgrenze des Teleskops darstellt, bis zu maximal 100 Meilen (170 km). Zum Vergleich: Sie wurden in der Photosphäre beobachtet, einer relativ dünnen Schicht der sichtbaren Sonnenoberfläche mit einer Tiefe von etwa 60 Meilen (100 km), während der Gesamtdurchmesser der Sonne etwa 865.000 Meilen (1,4 Millionen km) beträgt.
Die Wissenschaftler glauben, dass diese Entdeckung dazu beitragen könnte, eines der größten Rätsel der Sonnenphysik zu lösen. "Die Sonne und sonnenähnliche Sterne sind äußerst dynamische Systeme, die durch ein ganzes Spektrum schneller, explosiver Ereignisse in ihren magnetischen Elementen gekennzeichnet sind. Wie diese Explosionen ausgelöst werden, ist eines der wichtigsten Grenzgebiete der modernen Sonnenphysik", erklärte der Astronom David Kuridze, ebenfalls vom NSO und Co-Leitautor der Studie.
Die ständige Verdrehung des Magnetfelds der Sonne durch die KHI erzeugt Energie, die plötzlich in Form einer Explosion freigesetzt werden kann. Diese Entdeckung könnte erklären, wie sich Energie ansammelt und koronale Massenauswürfe und Sonneneruptionen auslöst, Phänomene, die schwerwiegende Auswirkungen auf die Erde haben können, einschließlich der Störung von Satelliten, GPS-Navigation, Stromnetzen und globalen Kommunikationssystemen.
Neben der wissenschaftlichen Bedeutung hoben die Forscher auch die ästhetische Dimension der neuen Aufnahmen hervor. "Vielleicht beschreibt ‚großartig' die Ästhetik der Bilder für uns am besten", sagte Wöger. Kuridze zog interessante Parallelen zur Kunst: "Es ist interessant, dass Künstler diese Intuition der Fluiddynamik schon lange in ihren Werken eingefangen haben. Ein bekanntes Beispiel ist Van Goghs ‚Sternennacht', wo die wirbelnden Strukturen am Himmel den turbulenten KHI-Strukturen stark ähneln."
Er fügte hinzu, dass "eine ähnliche Parallele in Hokusais berühmtem Holzschnitt ‚Die große Welle vor Kanagawa' auftaucht, wo die sich kräuselnden Wellenkämme die ikonische Form der KHI-Falten widerspiegeln. Das zeigt, wie sich die grundlegende Geometrie der Natur tief in der menschlichen Kunst widerspiegelt."
