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ESA-Sonde: So nah sahen Sie die Sonne noch nie

17.07.2020 | 13:39 Uhr | Hans-Christian Dirscherl

Aus „nur“ 77 Millionen Kilometer Entfernung hat die ESA-Sonde Solar Orbiter die bisher detailreichsten Aufnahmen von der Sonne gemacht.

Die ESA-Raumsonde Solar Orbiter hat Aufnahmen von der Sonne gemacht, die unseren Stern so nah wie nie zuvor zeigen. Auf den detailreichen Aufnahmen erkennt man unter anderem „in der Sonnenatmosphäre Strukturen, die sich möglicherweise als sogenannte Nano-Flares, sehr kleine Strahlungsausbrüche, deuten lassen“, wie das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen erklärt. Von diesen Nano-Flares gab es bisher überhaupt keine Aufnahmen, denn nur von den großen Strahlungsausbrüchen der Sonne, die weit ins All reichen und sich bis zur Erde auswirken können, konnten Astronomen bisher Aufnahmen erstellen.

Die hohe Zahl dieser Mini-Ausbrüche überrascht die Forscher. Nano-Flares könnten demnach eine Erklärung bieten für die rätselhaft hohen Temperaturen in der Korona (der heißen, äußeren Atmosphäre der Sonne): Mit einer Million Grad liegen diese 200-fach über denen der darunterliegenden Photosphäre. Um dieses Phänomen und noch viele weitere zu erkunden, hat Solar Orbiter sechs abbildende Instrumente mit insgesamt zehn Teleskopen an Bord, die in verschiedene Schichten der Sonne blicken. Von der sichtbaren Oberfläche über Photosphäre und Korona bis zur Übergangsregion von Sonnenatmosphäre zur inneren Heliosphäre, wie die Forscher erklären. Vier weitere Instrumente, sogenannte In-situ-Instrumente, vermessen den Sonnenwind, der die Raumsonde umströmt. Mehr als jede andere Mission zuvor soll Solar Orbiter in der Lage sein, "all diese Regionen und Phänomene mit einander in Beziehung zu setzen und so einen einzigartig umfassenden Blick auf die Sonne als Ganzes zu ermöglichen", wie die Astronomen begeistert erklären.

Die bisherigen Aufnahmen stammen von insgesamt sechs Instrumenten, die die Sonde an Bord hat. Solar Orbiter schoss die Fotos „in den Tagen vor und nach dem 15. Juni, als die Raumsonde den sonnennächsten Punkt ihrer aktuellen Umlaufbahn erreichte. Nur 77 Millionen Kilometer trennten die Sonde damals von unserem Stern.“ Damit kam Solar Orbiter unserem Stern so nah wie noch keine andere Sonde zuvor.

Solar Orbiter startete am 10. Februar 2020 von Cape Canaveral ins All. Die ESA-Mission, zu der auch die NASA beiträgt, ist mit insgesamt zehn wissenschaftlichen Instrumenten ausgerüstet. Während vier davon den Sonnenwind untersuchen, blicken sechs mit abbildenden Instrumenten auf die Sonne selbst. Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen ist ein wichtiger Partner der Mission und an vier der Instrumente maßgeblich beteiligt. Ein Beispiel für eines dieser Instrumente ist der Extreme-Ultraviolet Imager (EUI), zu dem das MPS eins von insgesamt drei Teleskopen beigesteuert hat. Das Instrument blickt in verschiedene Schichten der Korona, die in erster Linie ultraviolettes (UV-) Licht abstrahlt. Da UV-Licht zum größten Teil in der Erdatmosphäre absorbiert wird, steht es selbst den leistungsstärksten und größten erdgebundenen Sonnenteleskopen nicht zur Verfügung. Doch für EUI sei das kein Problem, dieses Instrument biete damit den schärfsten Blick auf diese Sonnenregion.

Trotz dieser ersten Erkenntnisse sind die aktuellen Aufnahmen noch nicht Teil der eigentlichen wissenschaftlichen Messkampagne von Solar Orbiter. Für die abbildenden Instrumente beginnt nämlich erst 2022 in deutlich geringerer Entfernung von der Sonne die eigentliche Arbeit. Im Laufe der Mission wird sich die Raumsonde der Sonne auf 42 Millionen Kilometer annähern, ein Abstand, der nur von der Parker Solar Probe der NASA unterboten wird, die jedoch nicht auf die Sonne schaut.  Zudem wird Solar Orbiter die Bahnebene, in der die Erde und die anderen Planeten um die Sonne kreisen, verlassen und so erstmals auf die Pole der Sonne schauen können.  


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