Wie verändert sich die Sonnenaktivität (z. B. Flares, koronale Massenauswürfe) über den Lebenszyklus eines sonnenähnlichen Sterns?

Die magnetische Aktivität hängt aufgrund des Dynamomechanismus von der Rotation ab. Jüngere Sterne rotieren im Allgemeinen schneller. Sie (Sterne wie die Sonne) drehen sich nach unten, weil ihre ionisierten Winde mit ihren Magnetfeldern interagieren und allmählich den Drehimpuls entfernen. Ein 100 Millionen Jahre alter Stern wie die Sonne hatte möglicherweise eine Rotationsperiode von 0,5 bis 5 Tagen – viel schneller als die heutige Sonne.

Grob gesagt skaliert die magnetische Aktivität mit dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit, sodass junge Sterne um Größenordnungen aktiver sein können als die Sonne, was sich in einer viel stärkeren koronalen Röntgenemission, Flares und einer viel größeren Abdeckung von Sternflecken und starken Magnetfeldern manifestiert.

Umgekehrt sollten Sterne, die älter als die Sonne sind, etwas weniger aktiv sein, obwohl sich die Spindown-Rate mit der Rotationsrate verlangsamt und daher die Änderungen über einige Milliarden Jahre hinaus nicht so groß und nicht so gut kalibriert sind.

Ein nützlicher Übersichtsartikel wäre Ribas et al. (2005)

http://adsabs.harvard.edu/abs/2005ApJ...622..680R

Wie in der Erde und mehr noch als in den riesigen Gasplaneten wird das Magnetfeld der Sonne wie in einem Dynamo erzeugt. Ein paar Fakten dazu:

• Das rotierende Plasma in der Sonne wirkt wie ein Dynamo, der sein Magnetfeld erzeugt.
• Das Plasma ist ionisiert, sodass alle mit dem Magnetfeld interagieren und umgekehrt.
• Die Sonne als flüssiger Körper hat auch eine differentielle Rotation , das heißt, der äquatoriale Teil davon dreht sich schneller als die Pole. Dies provoziert alle 11 Jahre den sogenannten Sonnenzyklus .

Zu Beginn des Sonnenzyklus ist das Magnetfeld der Sonne wie auf der Erde von Nord nach Süd ausgerichtet. Während des Zyklus bewirkt die differentielle Rotation, dass das Plasma mit dem Magnetfeld interagiert, wodurch es verschoben wird. Dadurch erscheinen die ersten Sonnenflecken in der Nähe der Pole. Mit fortschreitendem Zyklus wird das Magnetfeld immer mehr durcheinander gebracht, seine Ausrichtung ändert sich nach West-Ost und die Flecken erscheinen näher am Äquator. Schließlich kann das Magnetfeld den "Druck" nicht halten und "bricht" wie ein Gummiband, wodurch die größten Flecken und Fackeln entstehen. Das Magnetfeld stabilisiert sich wieder, aber mit einer Süd-Nord-Polarität, und die Zyklen beginnen von neuem.

Schauen Sie sich dieses GIF-Bild an , das zeigt, wie der Zyklus abläuft.

Und in diesem Bild sehen Sie das sogenannte Schmetterlingsdiagramm, das zeigt, wie sich die Sonnenflecken mit fortschreitendem Zyklus näher am Äquator befinden. Und es dauert 11 Jahre.