SDO weist superschnelle Wellen auf der Sonne nach

Diese bewegen sich mit bis zu 2.000 Kilometern pro Sekunde (7,2 Millionen Stundenkilometern) in der unteren Sonnenkorona und transportieren große Mengen Energie.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Lockheed Martin, NASA.

Damit sind sie möglicherweise Auslöser für verschiedene andere Phänomene auf der Sonne, so die Aufheizung der Korona auf mehrere Millionen Grad Celsius, die Beschleunigung des Sonnenwindes, weitere Eruptionen oder den Energieaustausch zwischen verschiedenen Regionen der Sonne.
Bekanntgegeben wurde die Entdeckung Mitte der Woche durch Dr. Wei Liu, der sowohl an der Stanford University als auch am Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory in Palo Alto forscht. Die Erkenntnisse beruhen auf der Auswertung der Beobachtungen, die im ersten Betriebsjahr mit dem Solar Dynamics Observatory der NASA gemacht wurden. Dieses wurde am 11. Februar 2010 gestartet und umläuft die Erde auf einer geosynchronen Bahn in etwa 35.800 Kilometern Höhe bei einer Bahnneigung von 27,9 Grad.

SDO ist mit 3 wissenschaftlichen Hauptinstrumenten ausgestattet. Die neuen Entdeckungen wurden in erster Linie mit der Atmospheric Imaging Assembly (AIA) gemacht. Diese untersucht die Sonnenatmosphäre in 9 verschiedenen UV-Wellenlängenbereichen zwischen 9,4 und 170 nm, also im extremen und nahen Ultraviolett-Bereich, sowie im sichtbaren Licht. Abgebildet werden die komplette Sonnenscheibe und der angrenzende Raum mit einer maximalen Auflösung von 0,6 Bogensekunden pro Pixel. Über die einzelnen Kanäle werden insbesondere UV-Emissionen spezieller Helium-, Kohlenstoff- und vor allem Eisen-Ionen aufgezeichnet. Diese lassen Rückschlüsse über die Temperaturverteilung in einzelnen Gebieten von Photosphäre, Chromosphäre, Übergangsregionen, Korona und in Eruptionsgebieten zu.

Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory
Schnelle Wellen in der unteren Atmosphäre der Sonne
(Bild: Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory)

AIA bietet im Verbund mit den anderen Instrumenten eine um den Faktor 4 bessere räumliche sowie bis zum Faktor 720 bessere zeitliche Auflösung als sein NASA-Vorgänger SOHO. Gegenüber STEREO konnte die räumliche Auflösung verdoppelt und die zeitliche mehr als verhundertfacht werden. Dies ist auch der Grund, warum man die sich schnell fortpflanzenden Wellen bisher nicht entdecken konnten. Die Instrumente waren einfach nicht schnell und genau genug für die ungeheure Datenmenge. AIA erreicht ein Auflösungsvermögen von bis zu 1.100 Kilometern bei Bildern im 12-Sekunden-Abstand mit Belichtungszeiten zwischen 0,2 und 2 Sekunden im UV-Bereich. Damit konnten Bilderserien der Wellen gewonnen werden, die sich mit 1.000 bis 2.000 Kilometern pro Sekunde fortpflanzen und dabei Wellenlängen von 100.000 bis 200.000 Kilometern haben.

Derart schnelle Wellen wurden theoretisch schon länger vermutet. Computersimulationen gaben auch Hinweise darauf, dass diese Wellen für eine Reihe beobachteter Phänomene verantwortlich sein müssten. Die Beobachtungsdaten von SDO zeigen gute Übereinstimmung mit den Computerwerten. Obwohl das vergangene Jahr für die Sonne eher ein ruhiges war, konnte man etwa ein Dutzend dieser Wellen identifizieren. Für die kommenden Monate erwartet man weitere dieser Ereignisse.

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