Natur & Technik

Sonde wird sich bis auf 42 Mio. Kilometer annähern © APA (AFP/SolarOrbiter/MetisTeam)
Sonde wird sich bis auf 42 Mio. Kilometer annähern © APA (AFP/SolarOrbiter/MetisTeam)

APA

"Solar Orbiter": Erste Bilder zeigen "Lagerfeuer" auf der Sonne

16.07.2020

Diese Meldung ist Teil einer wöchentlichen Zusammenfassung für den APA-Science-Newsletter Nr. 27/2020 und nicht zwingend tagesaktuell

Die Raumsonde "Solar Orbiter" hat Bilder der Sonne aus bisher unerreichter Nähe gemacht. Wie das Göttinger Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) und die Europäische Weltraumagentur ESA mitteilten, zeigen die Bilder in der Sonnenatmosphäre Strukturen, die sich als sehr kleine Strahlungsausbrüche (Nano-Flares) deuten lassen. Die ESA sprach von "Lagerfeuern" auf der Sonne.

Der "Solar Orbiter" gilt als bisher ambitionierteste Sonnenmission der ESA. Die aktuellen Aufnahmen der Sonde entstanden laut MPS in den Tagen vor und nach dem 15. Juni, als die Raumsonde den sonnennächsten Punkt ihrer derzeitigen Umlaufbahn erreichte. Nur 77 Millionen Kilometer trennten die Sonde von unserem Zentralstern.

"Obwohl dies nur die ersten Bilder sind, können wir bereits interessante neue Phänomene sehen", erklärte der ESA-Projektwissenschafter für "Solar Orbiter", Daniel Müller. "Wir hatten nicht mit so großartigen Ergebnissen gleich zu Beginn gerechnet. Wir können auch sehen, wie sich unsere zehn wissenschaftlichen Instrumente ergänzen und ein ganzheitliches Bild von der Sonne und ihrer Umgebung liefern." Auch österreichische Institute und Unternehmen sind an drei Instrumenten an Bord sowie an der Sonde selbst beteiligt.

Das MPS in Göttingen ist am Extreme-Ultraviolet Imager (EUI) beteiligt. Das Instrument blickt in verschiedene Schichten der Korona - der heißen, äußeren Atmosphäre der Sonne -, die in erster Linie ultraviolettes Licht abstrahlt, das zum größten Teil in der Erdatmosphäre absorbiert wird. Schon jetzt biete der Extreme-Ultraviolet Imager deshalb den schärfsten Blick auf diese Sonnenregion.

Im besonders kurzwelligen UV-Licht finden sich in den EUI-Aufnahmen kleine, helle Flecken mit kaum mehr als 700 Kilometern Durchmesser. Wissenschafter halten es laut MPS für möglich, dass es sich um sogenannte Nano-Flares handelt - deutlich kleinere Versionen der gewaltigen Sonnen-Strahlungsausbrüche, die weit ins All reichen und sich bis zur Erde auswirken können.

Mini-Ausbrüche häufiger als gedacht

"Die größeren dieser Mini-Ausbrüche kennen wir bereits aus den Aufnahmen anderer Raumsonden; die vielen, vielen kleineren sehen wir jetzt zum ersten Mal", erläuterte Udo Schühle vom MPS. Völlig überraschend war demnach, wie häufig dieses Phänomen auftritt. "Die Korona ist offenbar voll von solchen Mini-Ausbrüchen", erklärte Schühle.

Gerade deshalb könnten Nano-Flares eine Erklärung bieten für die rätselhaft hohen Temperaturen in der Sonnenkorona. Mit einer Million Grad liegen diese 200-fach über den Temperaturen der darunterliegenden Photosphäre. Um zu verstehen, wodurch die Nano-Flares entstehen und wie sie die Korona mit Energie versorgen, ist dem MPS zufolge ein Blick in tieferliegende Schichten nötig.

"Wir freuen uns alle sehr über diese ersten Aufnahmen, aber sie sind erst der Anfang", sagte Esa-Mitarbeiter Müller. Der Orbiter werde in weniger als zwei Jahren noch näher an die Sonne fliegen und den Stern dann aus 42 Millionen Kilometern erkunden. Nach Angaben von David Berghmans vom Königlichen Observatorium von Belgien, werden die künftigen Aufnahmen noch viel schärfer. "Die Instrumente sind noch nicht voll konfiguriert."

Österreich an Bord

Österreich beteiligte sich an drei der zehn Instrumente an Bord sowie an der Sonde selbst. So leitete die Universität Graz die wissenschaftliche Softwareentwicklung des Röntgenteleskop STIX an Bord des "Solar Orbiter", das Einblicke in die Beschleunigung hochenergetischer Teilchen in Sonneneruptionen liefern möchte. In der Testphase hat das Gerät bereits mehr als 60 sehr kleine Sonneneruptionen beobachtet: "Das ist besonders spannend, weil die Sonnenaktivität gerade sehr gering ist und kein einziger Sonnenfleck zu sehen ist", erklärte Astrid Veronig, Sonnenphysikerin am Institut für Physik der Uni Graz. Durch den Vergleich der Mikro-Eruptionen mit normal großen Ausbrüchen erwartet man sich u.a. neue Erkenntnisse über die Aufheizung des äußeren Strahlenkranzes.

Das Institut für Weltraumforschung Graz (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) entwickelte den Bordcomputer für das Radio- und Plasmawellen-Instrument (RPW) und kalibrierte dessen Antennen. Es soll die magnetischen und elektrischen Felder in hoher zeitlicher Auflösung messen und mithilfe mehrerer Sensoren und Antennen die elektromagnetischen und elektrostatischen Wellen im Sonnenwind charakterisieren. "Das Gerät ist einzigartig unter den Instrumenten von Solar Orbiter, da es einerseits die Plasmawellen in der Umgebung der Sonne misst, aber auch den Ort der Entstehung auf der Sonne bestimmen kann", erläuterte IWF-Gruppenleiter Manfred Steller. Darüber hinaus hat das IWF beim Magnetometer (MAG) mitgewirkt, das Messungen des Sonnenmagnetfeldes macht. Im Fokus stehen Fragen zum stabileren Magnetfeld und zu den magnetischen Wellen und zu den Auswirkungen von Schwankungen auf das Sonnensystem.

Flug über die Pole

Die Sonde wird erstmals auch die Pole des Sterns überfliegen und damit die weniger bekannten Regionen der Sonne von oben erforschen: "Sie sind zentral für die Beschaffenheit des Magnetfeldes - und dieses wiederum beeinflusst die gesamte Sonnenaktivität", erklärte Veronig. Der Sonnenwind, plötzliche Strahlungsausbrüche, Auswürfe von Materie oder die Beschleunigung von hochenergetischen Teilchen können auf der Erde großen Schaden anrichten - von falschen Satellitensignalen bis zu weiträumigen Stromausfällen.

Um vor den hohen Temperaturen von mehreren Hundert Grad geschützt zu sein, verfügt die Raumsonde über ein Hitzeschild aus Titan. Für die Thermalisolation des Satelliten ist die Wiener Weltraumfirma RUAG Space zuständig.

Mehr zum Thema:

Grazer Forscher neuerlich an CubeSat-Mission beteiligt

STICHWÖRTER
Raumfahrt  | Deutschland  | Steiermark  | Darmstadt  | Bez. Graz  | Graz  | Wien  | Wissenschaft  | Forschung  | Wissenschaftsmissionen  |
Weitere Meldungen aus Natur & Technik
APA
Partnermeldung