Die Sonne ist ein großer Ball aus heißem Plasma, das freie Elektronen enthält. Wie jedoch erzeugt das Fehlen metallischer Elemente in der Sonne das Magnetfeld, um diese freien Elektronen zu orchestrieren, um ein so schönes Sonnenphänomen zu zeigen?
Magnetfelder entstehen durch Ströme – also durch die Bewegung geladener Teilchen. Wie Sie sagen, ist die Sonne voll von frei beweglichen geladenen Teilchen, und diese erzeugen Ströme, die wiederum Magnetfelder erzeugen. Keine Metalle erforderlich.
Es wird angenommen, dass der größte Teil der Magnetfelderzeugung an der Grenzfläche zwischen dem strahlenden Inneren der Sonne und einer äußeren konvektiven Hülle stattfindet. Diese Region, die als Tachocline bezeichnet wird, ist großen Scherbewegungen ausgesetzt, die kleine Magnetfelder aufnehmen und verstärken können. Die stärkeren Magnetfelder haben dann Auftrieb, weil Magnetfelder in einem Plasma einen Druck ausüben. Sie treten daher an der Sonnenoberfläche in Form von Magnetfeldschleifen aus.
Diese Schleifen sind stark an das Plasma in der Sonne gekoppelt. Während sich das Plasma turbulent bewegt, angetrieben durch konvektive Bewegungen und unterschiedliche Rotation auf der Sonnenoberfläche, werden die Fußpunkte der Schleifen abgeschert und verdreht. Es kommt ein Punkt, an dem die Schleife durch einen Prozess namens Wiederverbindung in eine Konfiguration mit niedrigerer magnetischer potentieller Energie zurückschnappt. Der Wiederverbindungsprozess hat den Nebeneffekt, dass Partikel innerhalb der Magnetschleifen beschleunigt werden. Diese relativistischen Teilchen schlagen in die Photosphäre ein (tatsächlich werden sie hauptsächlich in der Chromosphäre gestoppt, die über der Photosphäre sitzt), wo sie ihre Energie freisetzen und das Plasma auf Millionen Grad erhitzen, das in die Korona verdampft. Das ist eine Sonneneruption.
Die Sonne hat ein sehr starkes Magnetfeld. Aber die Rotation der Sonne um ihre eigene Achse ist ungleichmäßig. Die Rotationsgeschwindigkeit ist am Äquator höher und an den Polen niedriger. Aufgrund des großen Geschwindigkeitsunterschieds werden die magnetischen Feldlinien verdreht und gedreht, was dazu führt, dass einige von ihnen sehr nahe kommen. Die Instabilität verursacht einen Ausbruch, der als Sonneneruptionen sichtbar ist.