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Solar Orbiter nimmt die nächsten Bilder der Sonne auf und fängt ihre "Lagerfeuer" ein.

Solar Orbiter nimmt die nächsten Bilder der Sonne auf und fängt ihre

Die ersten Bilder von Solar Orbiter, der neuen Mission der Europäischen Weltraumorganisation zur Beobachtung der Sonne, haben das Vorhandensein einer Vielzahl von solaren Mini-Eruptionen in der Nähe ihrer Oberfläche gezeigt. Das Raumschiff hat auch die erste autonome Magnetkarte unseres Sterns aus dem Weltraum geliefert.

Nach ihrem Start am 10. Februar hat die Solar Orbiter-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) in Zusammenarbeit mit der NASA begonnen, spektakuläre Sonnenbilder zu senden, die bisher am nächsten von unserem Stern aufgenommen wurden.

"Dies sind nur die ersten Bilder, und wir können bereits neue interessante Phänomene erkennen", sagt Daniel Müller, Wissenschaftler des ESA-Projekts Solar Orbiter. "Wir haben von Anfang an nicht mit so guten Ergebnissen gerechnet und konnten auch sehen, wie sich die zehn wissenschaftlichen Instrumente ergänzen und ein umfassendes Bild der Sonne und ihrer Umgebung bieten."

Solar Orbiter enthält sechs Fernerkundungsinstrumente (Teleskope), mit denen die Sonne und ihre Umgebung beobachtet werden können, sowie vier Instrumentevor Ort die Umgebung des Schiffes zu überblicken. Durch den Vergleich der Daten beider Instrumentenklassen erhalten Sie Informationen darüber, wie der Sonnenwind erzeugt wird, der Schauer geladener Teilchen von der Sonne, der das gesamte Sonnensystem beeinflusst.

Aber was Solar Orbiter so einzigartig macht, ist, dass bisher keine andere Mission Bilder von dieser Nähe zur Sonnenoberfläche aufnehmen konnte.

Eines der Ergebnisse sind die "Lagerfeuer", die auf den Fotos erscheinen, die von der Extreme Ultraviolet Imaging Camera (EUI) während des ersten Perihels des Solar Orbiter aufgenommen wurden, dem Punkt in seiner elliptischen Umlaufbahn, der der Sonne am nächsten liegt Das Raumschiff war nur 77 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, ungefähr die Hälfte der Entfernung zwischen der Erde und unserem Stern.

"Diese Lagerfeuer sind wie kleine Verwandte von Sonneneruptionen, die von der Erde aus beobachtet werden, aber millionen- bis milliardenfach kleiner", sagt David Berghmans vom Royal Belgian Observatory (ROB) und Hauptforscher des EUI-Instruments. Hiermit werden hochauflösende Bilder der unteren Schichten der Sonnenatmosphäre oder der Korona aufgenommen. "Auf den ersten Blick mag die Sonne unbeweglich erscheinen, aber wenn Sie sie im Detail betrachten, können wir diese kleinen Fackeln überall sehen."

Die mysteriöse Erwärmung der Krone

Die Forscher wissen immer noch nicht, ob es sich um winzige Versionen großer Fackeln handelt oder ob sie auf unterschiedliche Mechanismen zurückzuführen sind. Auf jeden Fall gibt es bereits Theorien, dass diese "kleinen" Eruptionen zu einem der rätselhaftesten Phänomene der Sonne beitragen könnten: der Erwärmung der Korona.

"Jedes dieser Lagerfeuer ist für sich genommen unbedeutend, aber wenn wir ihre Wirkung über die gesamte Oberfläche addieren, könnten sie erheblich zur Erwärmung der Sonnenkorona beitragen", erklärt Frédéric Auchère vom französischen Institut für Weltraumastrophysik (IAS) und EUI-Co-Ermittler.

Die Sonnenkorona ist die äußerste Schicht der Sonnenatmosphäre und erstreckt sich über Millionen von Kilometern in den Weltraum. Seine Temperatur übersteigt eine Million Grad Celsius, einige Größenordnungen heißer als die Oberfläche der Sonne, die "nur" bei 5.500 ° C liegt. Nach jahrzehntelangen Studien sind die physikalischen Mechanismen, die die Korona erwärmen, noch nicht vollständig verstanden, aber ihre Identifizierung wird als "heiliger Gral" der Sonnenphysik angesehen.

"Natürlich ist es noch zu früh, um dies zu wissen, aber wir sind zuversichtlich, dass wir durch die Verknüpfung dieser Beobachtungen mit Messungen der übrigen Instrumente, die den Sonnenwind untersuchen, der am Raumschiff vorbeizieht, einige dieser Rätsel lösen können", sagt Yannis Zouganelis. Assoziierter Wissenschaftler für das Solar Orbiter-Projekt der ESA.

Die polarimetrische und helioseismische Bildgebungskamera (PHI) ist ein weiteres fortschrittliches Instrument an Bord des Solar Orbiter. Es führt hochauflösende Messungen der Magnetfeldlinien auf der Sonnenoberfläche durch. Es wurde entwickelt, um aktive Regionen der Sonne zu überwachen, Bereiche mit besonders starken Magnetfeldern, die zu Fackeln führen können.

Während dieser Fackeln setzt die Sonne Ausbrüche energetischer Partikel frei, die den Sonnenwind stärken, den der Stern ständig in den Weltraum abgibt. Wenn diese Partikel mit der Magnetosphäre der Erde interagieren, können sie magnetische Stürme verursachen, die Telekommunikationsnetze und elektrische Infrastrukturen am Boden stören können.

"Im Moment befinden wir uns in einem Teil des elfjährigen Sonnenzyklus, in dem die Sonne sehr ruhig ist", erklärt Sami Solanki, Direktor des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen (Deutschland) und Hauptforscher am PHI. „Da sich der Sonnenorbiter jedoch in einem anderen Winkel zur Sonne befindet als die Erde, konnten wir eine aktive Region sehen, die von unserem Planeten aus nicht beobachtet werden kann. Das ist etwas völlig Neues; Bisher konnten wir das Magnetfeld auf der anderen Seite der Sonne noch nie messen. “

Magnetogramme, die zeigen, wie sich die Intensität des Magnetfelds über die Sonnenoberfläche ändert, könnten dann mit Messungen von Instrumenten verglichen werden.vor Ort. Vorerst hat das Schiff bereits zur Verfügung gestelltseine erste magnetische Karte der Sonne, die auch die erste ist, die autonom erhalten wird, dh aus dem Weltraum und ohne menschliches Eingreifen.

"Das PHI-Instrument misst das Magnetfeld an der Oberfläche, während wir mit EUI Strukturen in der Sonnenkorona sehen, aber wir versuchen auch, die Magnetfeldlinien abzuleiten, die sich bis zum interplanetaren Medium erstrecken, in dem sich der Solar Orbiter befindet", erklärt José Carlos del Toro Iniesta vom andalusischen Institut für Astrophysik und PHI-Co-Principal Investigator.

"Das mit dem hochauflösenden Teleskop aufgenommene Bild liefert das erste autonome Magnetogramm im Weltraum", betont der Forscher.

Den Sonnenwind einfangen

Weiterhin die vier Instrumentevor Ort Solar Orbiter haben begonnen, die Magnetfeldlinien und den Sonnenwind zu charakterisieren, der am Raumschiff vorbeizieht.

Christopher Owen vom Mullard Space Science Laboratory am University College London und Principal Investigator des Solar Wind Analyzervor Ort (SWA) fügt hinzu: „Mit diesen Informationen können wir berechnen, von wo auf der Sonne dieser bestimmte Teil des Sonnenwinds ausgestrahlt wurde, und dann die Instrumente der Mission verwenden, um die physikalischen Prozesse in den verschiedenen Regionen der Welt aufzudecken und zu verstehen. Sonne und das führt zur Bildung des Sonnenwindes “.

"Wir freuen uns sehr über diese ersten Bilder, aber sie sind nur der Anfang", fügt Müller hinzu. "Solar Orbiter hat eine lange Reise durch das innere Sonnensystem begonnen und wird in weniger als zwei Jahren der Sonne viel näher kommen. Am Ende wird es sich nur 42 Millionen Kilometern nähern, was fast einem Viertel der Entfernung des Sonnensystems entspricht Erde zur Sonne “.

Solar Orbiter ist eine Weltraummission, die aus der internationalen Zusammenarbeit zwischen der ESA und der NASA resultiert. Zwölf ESA-Mitgliedstaaten (Deutschland, Österreich, Belgien, Spanien, Frankreich, Italien, Norwegen, Polen, das Vereinigte Königreich, die Tschechische Republik, Schweden und die Schweiz) sowie die NASA haben zur wissenschaftlichen Nutzlast beigetragen. Der Satellit wurde vom Hauptauftragnehmer Airbus Defence and Space in Großbritannien gebaut.

Spanische Forscher spielen eine herausragende Rolle in zwei der zehn Instrumente an Bord des Schiffes: dem EPD (Energetic Particle Detector) unter der Leitung der Universität Alcalá und der Universität Kiel (Deutschland); und der PHI-Magnetograph unter der Leitung der IAA und des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (Göttingen).

Quelle:ESA / CSIC / INTA


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