Die solare Radioastronomie befasst sich mit der Radiostrahlung der Sonne und deren Ursachen.
Die Sonne ist nicht nur ein Strahler für Licht im optischen Bereich. Ihr elektromagnetisches Spektrum umfasst vielmehr einen großen Wellenlängenbereich und einen Teil dieses Spektrums bildet die Radiostrahlung. Mit verschiedenen Antennen, wie z. B. in einer dem Astrophysikalischen Instituts Potsdam (AIP) gehörenden Anlage, werden die von der Sonne abgestrahlten Radiowellen aufgefangen, aufgezeichnet und ausgewertet. Eine Übersicht der Daten steht für alle öffentlich Live im Internet zur Verfügung.[1]
Die Radioabstrahlung der Sonne hängt stark von der Sonnenaktivität ab. Bei geringer Sonnenaktivität (wenig Sonnenflecken) ist ihr Radiospektrum zeitlich konstant. Bei hoher Sonnenaktivität kommen zu den konstanten Beiträgen noch zeitlich variable Anteile dazu, die die konstanten in ihrer Intensität deutlich übertreffen.
Die Brechung der Radiowellen in der Sonnenkorona hat zur Folge, dass bei bestimmten Wellenlängen nur Radiowellen gemessen werden können, die aus einer wellenlängenabhängigen Mindesthöhe kommen. Im Einzelnen bedeutet das:
Bei der nicht thermischen Radiostrahlung, welche vorwiegend aus der Korona der Sonne emittiert wird, handelt es sich um Plasmastrahlung, welche infolge der kollektiven Schwingungen der Plasmateilchen entstehen. Daher können Rückschlüsse aus der Frequenz der Radiostrahlung $ f_{\text{radio}} $ auf die Frequenz der lokalen Schwingungen $ f_{\text{plasma}} $ gemacht werden. Bei genauerer Rechnung lässt sich zeigen, dass die lokale Elektronen-Plasma-Schwingungsfrequenz $ f_{\text{plasma}} $ proportional zur Wurzel der Teilchenzahldichte der Elektronen $ N_{e} $ ist:
(Elementarladung $ e $, elektrische Feldkonstante $ \varepsilon _{0} $, Elektronenmasse $ m_{e} $, Teilchenzahldichte der Elektronen $ N_{e} $)
Die Sonnenatmosphäre ist aufgrund der Sonnengravitation barometrisch, was bedeutet, dass die Teilchendichte $ N_{e} $ zum Sonnenzentrum hin zunimmt. Daher existiert ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Elektronen-Plasma-Frequenz der ausgesendeten Radiowellen zur Entfernung der Radioquelle vom Sonnenmittelpunkt. Damit ist es möglich, jeder Radiofrequenz eindeutig (sofern man über ein Dichtemodell der Sonne verfügt) eine Höhe der Radioquelle zuzuordnen: Radiostrahlung hoher Frequenzen entsteht demnach aus den dem Sonnenmittelpunkt nahen Radioquellen. Mit Hilfe von Radiospektren lassen sich also die Bewegungen von Radioquellen innerhalb der Sonnenatmosphäre beobachten.
Befindet sich die Sonne in einer Phase hoher Aktivität, kommen zwei weitere Komponenten solarer Radiowellen dazu:
Die Radiostrahlung der Sonne trägt als Sonnenrauschen zur Rauschtemperatur am Eingang von Funkempfängern bei. Richtfunkstrecken und Satellitenempfang können gestört werden, wenn die Empfangsantenne in die Sonne blickt.[4]