Zusammenfassung

Um die Sonnenaktivität und ihre Variabilität zu verstehen, ist es wesentlich, jene Mechanismen zu kennen, bei denen Energie im Inneren der Sonne erzeugt und in den Weltraum freigesetzt wird. Als wichtige Komponenten in der Kette der Transformation und des Transportes von Sonnenenergie ist die solare Chromosphäre und Korona zu verstehen. Bis jetzt gibt es keine klaren Vorstellungen über den Mechanismus der koronalen Aufheizung und Energieanreicherung. Spezifische Schwierigkeiten existieren auch bei der Erklärung des scharfen Temperaturanstieges in der dünnen übergangsregion zwischen der oberen Chromosphäre und der unteren Korona. Unter den derzeit aktuellen Aufheizungsmechanismen der solaren Atmosphäre wird die Absorption starker Energieflüsse in der photosphärischen Konvektion und die Energiedissipation koronaler elektrischer Ströme angesehen. In Entsprechung dieses Paradigmas konzentriert sich das vorliegende Projekt auf Studien der Anregung von MHD-Wellen und elektrischer Ströme in der solaren unteren Photosphäre sowie deren Transport und Dissipation durch Kollisionen zwischen Ionen und Neutralteilchen in der solaren Chromosphäre und Korona. Besondere Beachtung wird den Prozessen der nichtlinearen Dynamik von MHD-Wellen und der Rolle des erhöhten Anteiles von Neutralatomen durch die Anwesenheit partiell ionisierten Heliums in der Korona und Chromosphäre geschenkt; dies unter Berücksichtigung physikalisch korrekter Selbstkonsistenz. Die in diesem Projekt angeführten theoretischen Studien werden kombiniert mit einer extensiven Analyse und Interpretation von Beobachtungsdaten, welche in Kooperation mit internationalen Beobachtungsteams zur Verfügung gestellt werden. Die solar-stellare Analogie in Bezug auf Atmosphären-Zusammensetzung und allgemeine stellare Gesetzmäßigkeiten machen die vorgeschlagenen Untersuchungen nicht nur für die Sonne, sondern auch für andere Sterne der entsprechenden Spektralklasse interessant.

Die derzeit existierenden Beobachtungsprogramme und Raummissionen (SOLIS, GONG, SOHO, TRACE, RHESSI) der kürzlich gestarteten (STEREO und HINODE (solar-B)), sowie eine Anzahl von zukünftigen Projekten (SDO, SOLAR ORBITER, GREGOR, ATST) haben die Exploration der Sonne und des Sonnensystems zum Inhalt und verlangen eine Initiative theoretischer Programme, dessen Hauptstoßrichtung spezifisch auf Probleme der solaren Plasmadynamik, limitiert durch die Beobachtungen, abzielt. Die Idee solcher theoretischer Programme wurde in der solaren wissenschaftlichen Gemeinschaft schon seit längerem diskutiert. In diesem Zusammenhang sind die vorliegenden Untersuchungen und Kooperationen als relevanter Teil der allgemeinen internationalen wissenschaftlichen Anstrengung zu sehen. Mit diesem innovativen Ansatz in Bezug auf Zusammensetzung und Ionisationsgrad des solaren Plasmas und auch der umfangreichen Studien nicht linearer Prozesse in teilweise ionisierten solaren Plasmen kombiniert mit der Analyse von Beobachtungsdaten von internationalen Weltraumprogrammen, wird das Projekt ein Beitrag für die weitere Entwicklung unseres Wissens über die Sonne sein.