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Freitag, 6. November 2009

Ballonteleskop liefert spektakuläre Aufnamen der Sonnenoberfläche

Körnige Sonne: Die Aufnahmen zeigen die sogenannte Granulation in vier verschiedenen Farben im nahen ultravioletten Licht. Der Bildausschnitt deckt 1/20000 der gesamten Oberfläche ab. Die kleinsten erkennbaren Strukturen haben eine Winkelauflösung, die dem Anblick einer Münze aus einer Entfernung von 100 Kilometern entspricht. Die hellen Strukturen sind die Grundbausteine der Magnetfelder. | Copyright: MPS / mps.mpg.de

Katlenburg-Lindau/ Deutschland - Mit dem Ballonteleskop SUNRISE haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) gemeinsam mit Partnern in Deutschland, Spanien und den USA neue Bilder geliefert, die das komplexe Wechselspiel auf der sichtbaren Sonnenoberfläche mit bisher unerreichter Detailauflösung zeigen.

Auf der Oberfläche unseres Muttergestirns brodelt es im wahrsten Sinne des Wortes: Gaspakete steigen auf und ab und verleihen der Sonne so ihre körnige Oberflächenstruktur, die sogenannte Granulation. Dunkle Flecken erscheinen und verschwinden wieder, Materiewolken züngeln nach oben - und hinter allem stecken Magnetfelder als Motoren. Das

Bei SUNRISE handelt es sich um das größte Teleskop zur Erforschung der Sonne, das je die Erde verlassen hat (...wir berichteten). Getragen von einem gigantischen Heliumballon mit einem Fassungsvermögen von einer Million Kubikmetern und einem Durchmesser von etwa 130 Metern, erreichte es nach seinem Start am 8. Juni eine Flughöhe von 37 Kilometern.

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Die Beobachtungsbedingungen in dieser Stratosphäre genannten Atmosphärenschicht ähneln nahezu denen im freien Weltraum: "So werden einerseits die Bilder durch Luftturbulenzen nicht mehr beeinträchtigt, zum anderen lässt sich die Sonne auch im ultravioletten Licht anvisieren, das sonst von der Ozonschicht verschluckt würde. Nach dem Ablösen des Ballons landete SUNRISE am 14. Juni sicher an einem Fallschirm auf Somerset Island, einer großen Insel im kanadischen Territorium Nunavut an der Nordwestpassage, dem Seeweg durch das Nordpolarmeer zwischen Atlantik und Pazifik", erläutert die Pressemitteilung des MPS.

Insgesamt 1,8 Terabyte an Beobachtungsdaten, hatte das Teleskop während seines fünftägigen Flugs aufgezeichne. Während die Auswertung dieser Daten jedoch gerade erst begonnen hat, versprechen schon die ersten Ergebnisse, dass die Mission das Verständnis der Sonne und ihrer Aktivität einen großen Schritt voranbringen wird.

"Interessant ist vor allem der Zusammenhang zwischen Magnetfeldstärke und Helligkeit kleinster magnetischer Strukturen. Da das Magnetfeld in einem elfjährigen Aktivitätszyklus variiert, führt das vermehrte Auftreten dieser Grundbausteine zu einer Zunahme der solaren Gesamthelligkeit - mit der Folge eines erhöhten Wärmeeintrags auf die Erde", so die Forscher der MPS.

Mit dem Instrument IMaX wird nicht nur die Sonnenoberfläche sichtbar, auch Magnetfelder, die sich im polarisierten Licht als schwarze oder weiße Strukturen abzeichen, sind zu erkennen. SUNRISE erlaubt die Messung kleinster Magnetfelder auf der Sonnenoberfläche mit bisher unerreichter Detailgenauigkeit | Copyright: MPS / mps.mpg.de

Besonders ausgeprägt sei die Schwankung der Sonnenstrahlung im ultravioletten Licht, so die Pressemitteilung. Dieses erreicht den Erdboden jedoch nicht, sondern wird in der Ozonschicht verschluckt und heizt diese auf. Während des Flugs in der Stratosphäre hat SUNRISE zum ersten Mal die hellen magnetischen Strukturen auf der Sonnenoberfläche in diesem wichtigen Spektralbereich zwischen 200 und 400 Nanometer (millionstel Millimeter) Wellenlänge untersucht.

"Dank seiner exzellenten optischen Qualität konnte das Instrument SUFI die sehr kleinen magnetischen Strukturen mit hohem Intensitätskontrast abbilden, während das Instrument IMaX gleichzeitig das Magnetfeld und die Strömungsgeschwindigkeit des heißen Gases in diesen Strukturen und ihrer Umgebung aufzeichnete", erläutert Dr. Achim Gandorfer, Projektwissenschaftler für SUNRISE am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

Bislang waren die beobachteten physikalischen Prozesse nur durch aufwendige Computermodelle simuliert worden. "Diese Modelle können nun dank der Daten von SUNRISE auf eine solide experimentelle Grundlage gestellt werden", erklärt Prof. Dr. Manfred Schüssler, Sonnenforscher am MPS und Mitbegründer der Mission.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / mpg.de / mps.mpg.de

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