Quelle: ESA / Science & Exploration / Space Science / SOHO, 2. Dezember 2025

„Dass diese Mission alle Erwartungen übertroffen hat, ist ein Beweis für den Einfallsreichtum unserer Ingenieure, Betreiber und Wissenschaftler sowie für die internationale Zusammenarbeit“, sagt Prof. Carole Mundell, Wissenschaftsdirektorin der ESA. „SOHO hat spannende Herausforderungen gemeistert und ist zu einer der am längsten laufenden Weltraummissionen aller Zeiten geworden.“
„Die SOHO-Mission ist ein großartiges Beispiel für die unglaubliche Partnerschaft zwischen der NASA und der ESA“, fügt Nicky Fox, stellvertretender Administrator der Wissenschaftsdirektion im NASA-Hauptquartier in Washington, hinzu. „Herzlichen Glückwunsch an die Teams der NASA und der ESA zu dreißig Jahren erfolgreicher Zusammenarbeit.“

Die Mission verlief nicht ohne Drama. Zweieinhalb Jahre nach dem Start kam es zu einem kritischen Fehler, wodurch das Raumschiff außer Kontrolle geriet und den Kontakt zur Erde verlor. Ein internationales Rettungsteam arbeitete drei Monate lang unermüdlich daran, es zu lokalisieren und zu bergen.
Im November und Dezember 1998 fielen dann die Stabilisierungsgyroskope des Raumfahrzeugs aus, und ein neuer Wettlauf um die Rettung der Mission begann. Im Februar 1999 ermöglichte eine neue Software dem Raumfahrzeug, ohne Gyroskope zu fliegen, und seitdem revolutioniert es die Sonnenforschung.
„SOHO hat neue Bereiche in der Sonnenforschung erschlossen. Es hat die Erforschung des Weltraumwetters revolutioniert, indem es die Sonne in Echtzeit überwacht, um potenziell gefährliche Sonnenstürme auf dem Weg zur Erde vorherzusagen, und sein Vermächtnis leitet auch künftige Missionen“, sagt Daniel Müller, ESA-Projektwissenschaftler für SOHO und Solar Orbiter.
„SOHO liefert nach wie vor täglich hochwertige Daten, und mit Hunderten von Veröffentlichungen pro Jahr ist seine wissenschaftliche Produktivität weiterhin sehr hoch.“
Daniels neue Veröffentlichung „SOHO’s 30-year legacy of observing the Sun“ (Das 30-jährige Vermächtnis von SOHO in der Sonnenbeobachtung) erscheint am Dienstag, dem 2. Dezember 2025, in Nature Astronomy.

Hier sind fünf Höhepunkte aus den letzten fünf Jahren:

1. Ein einzelnes Plasma-Förderband.

SOHO war Vorreiter auf dem Gebiet der „Helioseismologie”. Ähnlich wie bei der Untersuchung, wie seismische Wellen während eines Erdbebens die Erde durchlaufen, untersucht die Helioseismologie das Innere der Sonne, indem sie untersucht, wie Schallwellen durch sie hindurch hallen. Zu Beginn seiner Karriere lieferte SOHO die ersten Bilder von Plasmaströmen (elektrisch geladenes Material) unter der Sonnenoberfläche und bot damit einen einzigartigen Einblick in ihr geschichtetes Inneres.
Dank der langen Lebensdauer von SOHO konnten Wissenschaftler mithilfe der Helioseismologie ein seit langem bestehendes Rätsel lösen: Plasma fließt entlang einer einzigen Schleife oder Zelle in jeder der Sonnenhalbkugeln – und nicht, wie zuvor angenommen, entlang mehrerer Zellen.
Die Daten zeigen, dass Plasma etwa 22 Jahre benötigt, um eine vollständige Umrundung dieses einzigen „Förderbandes“ zu absolvieren, wobei es von der Oberfläche in der Nähe des Äquators zu den Polen fließt und dann wieder tief ins Innere in Richtung Äquator zurückkehrt. Dies entspricht dem Zeitrahmen des Magnetzyklus der Sonne und erklärt, warum Sonnenflecken – Regionen, in denen intensive Magnetfelder die Sonnenoberfläche durchbrechen – im Laufe des Sonnenzyklus immer näher am Äquator auftreten.

2. Scheint die Sonne gleichmäßig?

Die Energiemenge, die von der Sonne ausgestrahlt wird, ist eine grundlegende Größe für das Verständnis der Auswirkungen der Sonnenwärme auf die Erdatmosphäre und das Klima. Die Daten von SOHO aus drei Jahrzehnten liefern in Kombination mit älteren Messungen unvergleichliche Messwerte aus fast fünfzig Jahren.
Die Gesamtenergieabgabe der Sonne ändert sich nur sehr wenig – im Durchschnitt um nur 0,06 % über den Sonnenzyklus. Im Gegensatz dazu ist die Schwankung der extremen ultravioletten Strahlung erheblich und verdoppelt sich zwischen dem Sonnenminimum und dem Sonnenmaximum. Die extreme ultraviolette Strahlung der Sonne hat einen erheblichen Einfluss auf die Temperatur und die Chemie in der oberen Erdatmosphäre, ist jedoch kein direkter Treiber für die in der Nähe der Erdoberfläche beobachteten globalen Erwärmungstrends.

3. Überwachung von Sonnenstürmen gesetzlich vorgeschrieben.

SOHO hat eine so wichtige Rolle bei der Entwicklung von Echtzeit-Weltraumwetterüberwachungssystemen gespielt, dass es im Oktober 2020 in das US-amerikanische Recht aufgenommen wurde.
Das Gesetz „Promoting Research and Observations of Space Weather to Improve the Forecasting of Tomorrow” (PROSWIFT).

SOHOs Instrument „Large Angle and Spectrometric Coronagraph” (LASCO).
LASCO ist ein Koronagraph, ein Teleskop mit einer Scheibe, die den Blickpunkt verdeckt. Durch das Ausblenden des direkten Lichts der Sonne kann das Instrument das Licht der umgebenden Atmosphäre, der sogenannten Korona, sehen. So können wir koronale Massenauswürfe – große Eruptionen von Sonnenmaterial und Magnetfeldern – beobachten, wenn sie von der Sonne ausgehen, und bis zu drei Tage im Voraus vor potenziell störendem Weltraumwetter warnen, das auf die Erde trifft.

4. 5000 Kometen – Tendenz steigend!

Die Leistungsfähigkeit des Teleskops als Kometenjäger war nicht geplant, erwies sich jedoch als unerwarteter Erfolg. Dank des Abschirmungseffekts des Koronagraphen von SOHO werden auch „Sungrazer“-Kometen sichtbar, die sich der Sonne auf sehr kurze Distanz nähern.
Nicht alle von SOHO beobachteten Kometen sind Sonnenstreifer. So hat es beispielsweise auch den Kometen Tsuchinshan–ATLAS, auch bekannt als der Große Komet von 2024, wunderschön eingefangen, einen nicht-periodischen Kometen aus den Außenbereichen des Sonnensystems.
SOHO entdeckte im März 2024 seinen 5000. Kometen und ist damit der produktivste Kometenentdecker der Geschichte. Die meisten davon wurden von Bürgerwissenschaftlern weltweit im Rahmen des Sungrazer-Projekts gefunden. Die Beobachtungen lieferten wertvolle Daten über die Bewegung, Zusammensetzung und Staubproduktion von Kometen.

5. Wegbereiter für zukünftige Entdeckungen

Der Erfolg von SOHO hat die nächste Generation von Sonnenobservatorien geprägt, sowohl in Bezug auf ihre Technologie und wissenschaftlichen Ziele als auch als Vorbild für offene Datenpolitik und internationale Zusammenarbeit.
Beispielsweise bildet die von der ESA geleitete Mission Solar Orbiter die Sonnenpole aus höheren Breitengraden ab und fliegt viel näher an die Sonne heran, wobei viele ihrer Instrumente Nachfolger von SOHO sind. In ähnlicher Weise verfügt das Solar Dynamics Observatory der NASA über verbesserte Versionen der SOHO-Instrumente, um das Erbe von SOHO in den Bereichen Vollbildaufnahmen und Helioseismologie fortzuführen. Darüber hinaus leistet SOHO häufig Beiträge zu „Mehrpunktmessungen” und liefert damit wichtige Kontextinformationen für Solar Orbiter und die Parker Solar Probe der NASA, die auf ihren eigenen einzigartigen Umlaufbahnen um die Sonne fliegen.
Vor kurzem startete die ESA-Sonde Proba-3 ins All, um neue Einblicke in die schwache Korona der Sonne zu gewinnen, während die bevorstehende Vigil-Mission der Agentur als erste die Sonne von der „Seite“ aus beobachten und Sonnenstürme erkennen wird, bevor sie in das Sichtfeld von SOHO gelangen.
„SOHO ist ein rundum glänzender Erfolg, dank des Engagements der Teams, die diese unglaubliche Maschine am Laufen halten“, sagt Daniel. „Ihre wissenschaftlichen Erkenntnisse sind nach wie vor wertvoll und relevant und dienen Generationen von Wissenschaftlern. Ich bin mir sicher, dass ihr Vermächtnis die Sonnenforschung noch über Jahrzehnte hinweg prägen wird.“

‘SOHO’s 30-year legacy of observing the Sun’ von Müller et al. wird heute in Nature Astronomy veröffentlicht.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) auf Atlas-IIAS AC-121 vom LC36B CC

Der Beitrag Die Sonnenbeobachtungssonde SOHO feiert ihr 30-jähriges Bestehen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: NASA News Release, 19. November 2025

Durch die Beobachtung des Kometen von so vielen Standorten aus hat die NASA die Möglichkeit, mehr über die Unterschiede zwischen 3I/ATLAS und den Kometen unseres Sonnensystems zu erfahren und Wissenschaftlern neue Einblicke in die möglichen Unterschiede zwischen der Zusammensetzung anderer Systeme und unserem eigenen zu geben.

Beobachtungen vom Mars

Die nahesten Aufnahmen des Kometen wurden von einem Raumschiff der NASA vom Mars aus gemacht. Anfang Herbst flog 3I/ATLAS in einer Entfernung von 19 Millionen Meilen am Mars vorbei, wo er von drei Raumschiffen der NASA beobachtet wurde. Der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) nahm eines der nächsten Bilder des Kometen auf, während der Orbiter MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) Ultraviolettbilder machte, die Wissenschaftlern helfen werden, die Zusammensetzung des Kometen zu verstehen. Der Rover Perseverance gelang es unterdessen, einen schwachen Blick von der Marsoberfläche aus zu erhaschen.

NASA´s Mars Reconnaissance Mission
Die Kamera „High Resolution Imaging Science Experiment“ (HiRISE) an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA hat dieses Bild des interstellaren Kometen 3I/ATLAS am 2. Oktober 2025 aufgenommen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich der Komet etwa 0,2 Astronomische Einheiten (19 Millionen Meilen oder 30 Millionen Kilometer) vom Raumfahrzeug entfernt.

NASA’s MAVEN Mission
Eine ultraviolette Bildkomposition der Wasserstoffatome, die den Kometen 3I/ATLAS umgeben, das dritte interstellare Objekt, das jemals von Astronomen entdeckt wurde, während es unser Sonnensystem durchquert. Dieses Bild wurde am 28. September 2025 aufgenommen – nur wenige Tage vor der größten Annäherung des Kometen an den Mars – von einem Instrument an Bord der MAVEN-Raumsonde der NASA, die seit 2014 den Mars aus der Umlaufbahn untersucht. Das Instrument, der Imaging Ultraviolet Spectrograph, nimmt Bilder im ultravioletten Bereich des Spektrums auf, um die chemische Zusammensetzung von Objekten zu enthüllen. Das Bild zeigt Wasserstoff, der aus verschiedenen Quellen emittiert wird: der Komet (schwacher Fleck ganz links), Wasserstoff vom Mars (helle Emission rechts) und Wasserstoff, der zwischen den Planeten durch unser Sonnensystem strömt (schwache Emission in der Mitte). Der Spektrograph von MAVEN unterschied den Wasserstoff des Kometen vom interplanetaren und marsianischen Wasserstoff mithilfe eines speziellen Modus, der jede Quelle nach ihrer Geschwindigkeit trennt. Die Wasserstoffemission des Kometen beschränkt sich auf die Position des Kometen am Himmel, weshalb sie klein und rund ist und sich nicht ausdehnt.

NASA’s Perseverance Mission
Der interstellare Komet 3I/ATLAS ist auf zwei Bildern, die am 4. Oktober 2025 mit der Mastcam-Z-Kamera an Bord des Marsrovers Perseverance der NASA aufgenommen wurden, als schwacher Fleck vor einem Sternenhintergrund zu sehen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich der Komet etwa 29,9 Millionen Kilometer vom Rover entfernt, der den Rand des Jezero-Kraters auf dem Roten Planeten erkundete.

Die Sicht der Sonnenbeobachter

Einige der Heliophysik-Missionen der NASA verfügen über die einzigartige Fähigkeit, Bereiche des Himmels in der Nähe der Sonne zu beobachten. Dadurch konnten sie den Kometen 3I/ATLAS verfolgen, als er von der Erde aus gesehen hinter unserer Sonne vorbeizog, was mit bodengestützten Teleskopen nicht möglich gewesen wäre. Das STEREO-Teleskop (Solar Terrestrial Relations Observatory) der NASA nahm vom 11. September bis zum 2. Oktober Bilder auf, und die Mission SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) der ESA (Europäische Weltraumorganisation) und der NASA beobachtete den Kometen vom 15. bis zum 26. Oktober. Bilder der NASA-Mission PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), die Anfang dieses Jahres gestartet wurde, zeigen den Schweif des Kometen während der Beobachtungen vom 20. September bis zum 3. Oktober.
Obwohl bereits Tausende von Kometen beobachtet und entdeckt wurden, ist dies das erste Mal, dass die Heliophysik-Missionen der NASA gezielt ein Objekt beobachtet haben, das aus einem anderen Sonnensystem stammt.

NASA’s SOHO Mission
Ein schwaches Bild des Kometen 3I/ATLAS, aufgenommen von der SOHO-Mission der ESA/NASA zwischen dem 15. und 16. Oktober 2025. Der Komet erscheint als leichte Aufhellung in der Bildmitte.

NASA´s PUNCH Mission
Der Komet 3I/ATLAS erscheint als helles Objekt in der Mitte dieses Bildes, das aus Beobachtungen der NASA-Mission PUNCH vom 20. September bis 3. Oktober 2025 zusammengesetzt wurde, als der Komet etwa 231 bis 235 Millionen Meilen von der Erde entfernt war. Sein Schweif erscheint als kurze Verlängerung nach rechts. Sterne erscheinen als Streifen im Hintergrund.

Asteroidenforscher

Die Raumschiffe Psyche und Lucy der NASA, die sich derzeit auf ihrer jeweiligen Hinreise befinden, um verschiedene Asteroidenziele im gesamten Sonnensystem zu untersuchen, konnten unterwegs 3I/ATLAS beobachten. Am 8. und 9. September machte Psyche vier Beobachtungen des Kometen über einen Zeitraum von acht Stunden aus einer Entfernung von 33 Millionen Meilen. Diese Bilder werden Wissenschaftlern helfen, die Flugbahn des Kometen genauer zu bestimmen. Am 16. September machte Lucy eine Reihe von Aufnahmen aus einer Entfernung von 240 Millionen Meilen. Durch die Überlagerung dieser Bilder lassen sich Details über die Koma und den Schweif des Kometen erkennen.

NASA´s Psyche Mission
Die Psyche-Mission der NASA hat am 8. und 9. September 2025 innerhalb von acht Stunden vier Beobachtungen des interstellaren Kometen 3I/ATLAS durchgeführt, als sich der Komet etwa 53 Millionen Kilometer vom Raumschiff entfernt befand. Die Daten, die vom Multispektral-Imager von Psyche erfasst wurden, helfen Astronomen dabei, die Flugbahn von 3I/ATLAS zu verfeinern und mehr über die schwache Koma oder Gaswolke zu erfahren, die seinen Kern umgibt (siehe vergrößerte Einblendung).

NASA´s Lucy Mission
Der interstellare Komet 3I/ATLAS, in der Mitte eingekreist, aufgenommen vom panchromatischen (Schwarz-Weiß-)Bildgeber L’LORRI an Bord der NASA-Raumsonde Lucy. Dieses Bild entstand durch die Überlagerung einer Reihe von Aufnahmen, die am 16. September 2025 gemacht wurden, als der Komet auf den Mars zuraste. Lucy befand sich zu diesem Zeitpunkt 240 Millionen Meilen von 3I/ATLAS entfernt und war auf dem Weg, acht Asteroiden zu erforschen, die sich eine Umlaufbahn mit Jupiter teilen. Die L’LORRI-Kamera hat die Koma des Kometen, den unscharfen Gas- und Staubhalo, der 3I/ATLAS oben umgibt, und seinen Schweif, eine Gaswolke, die rechts vom Kometen fließt, aufgenommen. Dieses Bild umfasst etwa 11 Bogenminuten des Himmels, was ungefähr einem Drittel der Breite des Vollmondes entspricht. Der Norden des Sonnensystems ist oben.

Das von der NASA finanzierte ATLAS-Teleskop (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) in Chile entdeckte 3I/ATLAS am 1. Juli. Später im selben Monat wurde es vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA beobachtet. Im August nahmen sowohl das James-Webb-Teleskop der NASA als auch SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) Bilder auf.
Der Komet 3I/ATLAS wird der Erde am Freitag, dem 19. Dezember, mit einer Entfernung von 170 Millionen Meilen am nächsten kommen, was fast der doppelten Entfernung zwischen Erde und Sonne entspricht. Das Raumschiff der NASA wird den Kometen weiterhin beobachten, während er seine Reise durch das Sonnensystem fortsetzt und im Frühjahr 2026 die Umlaufbahn des Jupiter passiert.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Interstellare Objekte

Der Beitrag Betrachten Sie den interstellaren Kometen 3I/ATLAS durch NASA´s Objektive erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA/SpaceSafety, 12. November 2025

Drei Weltraumwetterereignisse hintereinander

Aktivitäten auf der Sonnenoberfläche erzeugen Weltraumwetter, das sich über das gesamte Sonnensystem ausbreitet. Anfang dieser Woche wurden zwei starke Sonneneruptionen vom Typ X aus derselben aktiven Region der Sonne (NOAA Active Region 14274) beobachtet, die zwei CMEs erzeugt haben, die heute Morgen die Erde erreichten und einen schweren geomagnetischen Sturm der Intensität G4 auslösten.
Am 11. November wurde eine noch stärkere Sonneneruption der Klasse X5.1 beobachtet, deren Höhepunkt um 10:04 Uhr UTC erreicht wurde. Nach der Eruption wurden auf der Sonnenoberfläche Schockwellen beobachtet, die sich von der aktiven Region ausbreiteten.
Weniger als eine Stunde später folgte die Beobachtung einer CME durch die Koronagraphen LASCO von SOHO und CCOR-1 von GOES-19. Unsere ersten Beobachtungen zeigen eine Anfangsgeschwindigkeit von etwa 1500 km/s, mit einer geschätzten Ankunft auf der Erde am Abend des 12. November oder am frühen Morgen des 13. November, wobei diese Schätzungen jedoch mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind.

Geschätzte Auswirkung

Es ist bekannt, dass große Sonneneruptionen dieser Art die Funkkommunikation und Satellitennavigationsanwendungen (GNSS) in den Regionen beeinträchtigen, die zum Zeitpunkt des Ereignisses der Sonne zugewandt sind. Bei diesem Ereignis sind dies die Regionen Europa, Afrika und Asien.
„Unser Planet wurde letzte Nacht von zwei aufeinanderfolgenden CMEs getroffen, die eine schwere geomagnetische Störung ausgelöst haben. Wir erwarten, dass heute im Laufe des Tages oder morgen eine dritte CME eintreffen wird. Die Auswirkungen der dritten CME hängen stark davon ab, ob sie sich mit den ersten beiden verbindet oder nicht“, sagt Juha-Pekka Luntama, Leiter des ESA-Büros für Weltraumwetter.
„Es wird davon ausgegangen, dass der geomagnetische Sturm weiterhin sehr stark bleibt und Auswirkungen auf Satelliten, Stromnetze und Navigationssysteme haben könnte. Wir haben Beobachtungen gemacht, dass weitere CMEs von der Sonne ausbrechen, sodass davon auszugehen ist, dass die starken Weltraumwetteraktivitäten in der zweiten Hälfte dieser Woche anhalten werden.“
Obwohl diese Auswirkungen für die Technologie besorgniserregend sind, stellen sie dank der schützenden Atmosphäre und Magnetosphäre unseres Planeten kein direktes biologisches Risiko für die Menschen auf der Erde dar.

Neue Projekte zur Feinabstimmung von Schätzungen

Große Sonnenstürme sind kurz vor dem Sonnenmaximum häufig. Obwohl es möglich ist, die Wahrscheinlichkeit einer Eruption vorherzusagen, sind der genaue Zeitpunkt des Ereignisses – wenn das elastische Band reißt – und die genaue Stärke nach wie vor schwer vorherzusagen.
Die großen aktiven Bereiche auf der Sonnenoberfläche werden ständig genau beobachtet, und die ESA unterhält eine Reihe von Weltraumwetterdiensten, die von der Industrie und Raumfahrzeugbetreibern genutzt werden, um schnell auf ein Weltraumwetterereignis reagieren zu können.
Der Engpass bei den Informationen lag bisher in der Einschätzung des Zeitpunkts der Ankunft der CME und der Schwere des daraus resultierenden geomagnetischen Sturms. Um diese Prognoseunsicherheiten zu verringern, entwickelt die ESA eine Reihe neuer Missionen.

Die Vigil-Mission der ESA wird einen revolutionären Ansatz verfolgen, indem sie die „Seite“ der Sonne vom Lagrange-Punkt 5 im Weltraum aus beobachtet und so kontinuierliche Einblicke in die Sonnenaktivität ermöglicht. Vigil soll 2031 starten und potenziell gefährliche Sonnenereignisse erkennen, bevor sie von der Erde aus sichtbar werden. So erhalten wir vorab Informationen über ihre Besonderheiten und wertvolle Zeit, um Raumfahrzeuge und Bodeninfrastruktur zu schützen.
Derzeitige In-situ-Messungen von Sonneneruptionen und CMEs werden vom Lagrange-Punkt 1 (L1) aus durchgeführt und ermöglichen es uns, die Auswirkungen dieser Sonnenstürme nur etwa 20 Minuten vor ihrem Eintreffen vorherzusagen. Die vorgeschlagene Shield-Mission, die mehr als 15 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, also etwa zehnmal weiter als L1, könnte etwa zweieinhalb Stunden vor dem Aufprall eine Warnung vor diesem Sturm ausgeben, wodurch Betreiber kritischer Infrastrukturen sich effizient vorbereiten und die Auswirkungen geomagnetischer Stürme minimieren könnten.

Über Sonnenstürme

Während eines Sonnensturms kann die Sonne die folgende Abfolge von Ereignissen durchlaufen, wobei jedoch nicht jedes Mal alle Elemente auftreten.
Wenn eine Sonneneruption stattfindet, kann die Explosion so viel Energie freisetzen wie eine Milliarde Atombomben. Eine Flut elektromagnetischer Wellen verlässt die Sonne mit Lichtgeschwindigkeit und erreicht die Erde acht Minuten später, wo sie möglicherweise den Kurzwellenfunk stört und Fehler in Navigationssystemen verursacht.
Einen Bruchteil einer Stunde später folgen hochenergetische Teilchen, darunter Protonen, Elektronen und Alphateilchen. Diese Strahlung kann Astronauten schädigen, Raumfahrzeuge beschädigen und in unserer Atmosphäre eine Kaskade von Sekundärteilchen erzeugen, die bei Erreichen des Bodens zu Fehlern in elektronischen Bauteilen führen können.

Eine Sonneneruption geht oft mit einer großen Eruption ionisierten Gases aus der äußeren Atmosphäre der Sonne einher, die als koronale Massenauswürfe (CME) bezeichnet wird. Ein CME erzeugt Böen und Schockwellen im Sonnenwind, die, wenn sie auf die Erde zusteuern, zwischen 18 Stunden und einigen Tagen brauchen, um uns zu erreichen.
Wenn eine CME die Erde erreicht, belastet sie ihr Magnetfeld und verursacht einen geomagnetischen Sturm. Dies führt dazu, dass Kompassnadeln ausschlagen und es zu schädlichen Stromstößen in langen metallischen Strukturen wie Stromleitungen und Pipelines kommen kann. Während geomagnetischer Stürme gelangen Partikel aus dem Weltraum in die obere Atmosphäre, wo sie mit Atomen und Molekülen kollidieren und Polarlichter erzeugen.
Die in die Atmosphäre eingespeisten Ströme erzeugen nicht nur Licht, sondern können auch die obere Atmosphäre der Erde erwärmen, wodurch sie sich ausdehnt und den Luftwiderstand für Satelliten in niedriger Höhe erhöht. Wenn ein Satellit dies nicht durch den Einsatz seiner Triebwerke ausgleicht, kann er aus seiner Umlaufbahn gerissen werden. Dieser Effekt hat auch eine positive Seite, da er dazu beiträgt, Weltraummüll in die Atmosphäre zu ziehen, wo er verglüht.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ESCAPADE-Mission (Blue und Gold) auf New Glenn
• Weltraumwetter

Der Beitrag ESA überwacht schwerwiegendes Weltraumwetterereignis erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung 25. November 2022.

25. November 2022 – Mit Hilfe von Messdaten der amerikanischen Wettersatelliten GOES hat ein Forscherteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) einen wichtigen Schritt getan, der Sonne eines ihrer hartnäckigsten Geheimnisse zu entlocken: Wie gelingt es unserem Stern, den Sonnenwind ins All zu schleudern? Die Messdaten erlauben einen einzigartigen Blick auf eine Schlüsselregion in der Sonnenkorona, zu der Forschende bisher kaum Zugang hatten. Dort hat das Team erstmals ein dynamisches Netz langgezogener, verwobener Plasmastrukturen sichtbar gemacht. Zusammen mit Daten anderer Raumsonden und umfangreichen Computersimulationen zeigt sich ein klares Bild: Dort, wo die langen Fäden des koronalen Netzes wechselwirken, entlädt sich magnetische Energie – und Teilchen entweichen ins All. Das Team, zu dem auch Forscher des Southwest Research Institute (Boulder, USA), der Predictive Science Inc. (San Diego, USA) und dem Goddard Space Flight Center der NASA (Greenbelt, USA) gehören, berichtet von seinen Ergebnissen in der heutigen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Astronomy.

Die Wettersatelliten GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites) der Wetter- und Ozeanographiebehörde (NOAA) der USA haben traditionell anderes als die Sonne im Sinn. Seit 1974 kreist das Satellitensystem in einer Höhe von etwa 36.000 Kilometern um unseren Planeten und liefert ununterbrochen erdbezogene Daten etwa zur Wetter- und Sturmvorhersage. Im Laufe der Jahre wurde die ursprüngliche Konfiguration um neuere Satelliten erweitert. Die drei jüngsten Mitglieder der Satellitenfamilie, die derzeit in Betrieb sind, sind zusätzlich mit Instrumenten ausgestattet, die zur Vorhersage des Weltraumwetters auf die Sonne schauen. Sie können die ultraviolette Strahlung aus der Korona unseres Sterns abbilden.

Eine besondere Messkampagne fand im August und September 2018 statt. Ihr Ziel war es, die ausgedehnte Sonnenkorona abzubilden. Mehr als einen Monat lang schaute das GOES-Sonneninstrument Solar Ultraviolet Imager (SUVI) nicht nur so wie sonst direkt auf die Sonne, sondern fing auch Aufnahmen ein, die seitlich versetzt waren. „Wir hatten die seltene Gelegenheit, das Instrument auf ungewöhnliche Weise einzusetzen und so eine Region zu beobachten, die noch nicht wirklich erforscht wurde“, sagt Dr. Dan Seaton vom Southwest Research Institute, der während der Beobachtungskampagne als leitender Wissenschaftler für SUVI tätig war. „Wir wussten nicht einmal, ob es funktionieren würde, aber wir wussten, dass wir wichtige Entdeckungen machen würden, wenn es funktioniert.

Durch Zusammensetzen der Bilder aus den verschiedenen Blickwinkeln ließ sich das Sichtfeld des Instrumentes deutlich vergrößern und so erstmals die komplette mittlere Korona, eine Schicht der Sonnenatmosphäre, die 350.000 Kilometer (also etwa einen halben Sonnenradius) oberhalb der sichtbaren Sonnenoberfläche beginnt, im ultravioletten Licht abbilden.

Andere Raumsonden, welche die Sonne untersuchen und Daten aus der Korona sammeln, wie etwa die NASA-Sonde Solar Dynamics Observatory (SDO) oder das Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) von NASA und ESA, blicken in tiefer- oder höherliegende Schichten. „In der mittleren Korona hatte die Sonnenforschung bisher eine Art blinden Fleck. Die GOES-Daten sorgen hier für eine deutliche Verbesserung“, so Dr. Pradeep Chitta vom MPS, Erstautor der neuen Studie. In der mittleren Korona vermuten Forscherinnen und Forscher Prozesse, die den Sonnenwind antreiben und modulieren.

Mit Überschallgeschwindigkeit durchs All
Der Sonnenwind ist eines der raumgreifendsten Merkmale unseres Sterns. Der Strom aus geladenen Teilchen, den die Sonne ins All schleudert, strömt bis an den Rand unseres Sonnensystems und erzeugt so die Heliosphäre, eine Blase dünnen Plasmas, das den Einflussbereich der Sonne markiert. Je nach Geschwindigkeit wird der Sonnenwind in eine schnelle und langsame Komponente unterteilt. Der so genannte schnelle Sonnenwind, der Geschwindigkeiten von mehr als 500 Kilometern pro Sekunde erreicht, stammt aus dem Inneren der koronalen Löcher. Das sind Regionen, die in der ultravioletten Strahlung aus der Korona dunkel erscheinen. Wo der langsame Sonnenwind seinen Ursprung nimmt, ist unklarer. Doch selbst diese langsameren Teilchen rasen mit Überschallgeschwindigkeiten von 300 bis 500 Kilometern pro Sekunde durchs All.

Diese langsame Komponente des Sonnenwindes wirft noch immer viele Fragen auf. Mehr als eine Million Grad heißes Plasma aus der Korona muss der Sonne entkommen, um den langsamen Sonnenwind zu bilden. Welcher Mechanismus ist hier am Werk? Zudem ist der langsame Sonnenwind nicht homogen, sondern offenbart zumindest teilweise eine strahlenartige Feinstruktur. Wo und wie entsteht sie? Diesen Fragen geht die neue Studie nach.

Ein Blick in die mittlere Korona
In den GOES-Daten zeigt sich in Äquatornähe eine Region, die das besondere Interesse der Forscherinnen und Forscher weckte: zwei koronale Löcher, von denen der Sonnenwind ungehindert fortströmt, in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Bereich hoher Magnetfeldstärke. Wechselwirkungen zwischen Systemen wie diesen gelten als mögliche Ausgangspunkte für den langsamen Sonnenwind. Oberhalb dieser Region durchziehen langgezogene, radial nach außen weisende Plasmastrukturen die mittlere Korona. Als koronales Netz bezeichnet das Autorenteam das Phänomen, das mit Hilfe der GOES-Satelliten jetzt erstmals direkt abgebildet wird. Das Netz ist ständig in Bewegung: Seine langgezogenen Strukturen kreuzen einander und gruppieren sich um.

Eine ähnliche Architektur des Sonnenplasmas kennen Forscherinnen und Forscher seit Langem aus der äußeren Korona. Aufnahmen aus diesem Bereich im sichtbaren Licht liefert seit Jahrzehnten der Koronograph LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph) an Bord der Raumsonde SOHO, die im vergangenen Jahr ihr 25-jähriges Dienstjubiläum feierte. Die strahlenartigen Ströme in der äußeren Korona deuten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler als Feinstruktur des langsamen Sonnenwindes, der in der äußeren Korona seine Reise ins All beginnt. Wie die neue Studie nun eindrucksvoll zeigt, herrscht diese Feinstruktur bereits in der mittleren Korona vor.

Einfluss des solaren Magnetfeldes
Um das Phänomen besser zu verstehen, wertete das Forscherteam auch Daten weiterer Raumsonden aus: Der NASA-Sonnenspäher Solar Dynamics Observatory (SDO) ermöglichte den zeitgleichen Blick auf die Oberfläche der Sonne; die Raumsonde STEREO-A, die seit 2006 der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne vorauseilt, bot eine Perspektive von der Seite.

Mit modernen Berechnungsmethoden, die Beobachtungsdaten von der Sonne einbeziehen, können Forscherinnen und Forscher mit Hilfe von Supercomputern realistische 3D-Modelle des schwer fassbaren Magnetfelds in der Sonnenkorona erstellen. In dieser Studie verwendete das Team ein modernes magnetohydrodynamisches (MHD) Modell, um das Magnetfeld und den Plasmazustand der Korona für diesen Zeitraum zu simulieren. „Dies hat uns geholfen, die faszinierende Dynamik, die wir in der mittleren Korona beobachtet haben, mit den vorherrschenden Theorien über die Entstehung des Sonnenwindes zu verbinden“, sagt Dr. Cooper Downs von Predictive Science Inc., der die Computersimulationen durchgeführt hat.

Wie die Rechnungen nahelegen, folgen die Plasmastrukturen des koronalen Netzes dem Verlauf der Magnetfeldlinien. „Wir gehen davon aus, dass sich die Architektur des Magnetfeldes auf den langsamen Sonnenwind überträgt und eine wichtige Rolle bei der Beschleunigung der Sonnenwindteilchen ins All spielt“, so Chitta. Demnach fließt das heiße Sonnenplasma in der mittleren Korona entlang der offenen Magnetfeldlinien des koronalen Netzes. Wo sich die Feldlinien kreuzen und wechselwirken, wird Energie frei.

Viel spricht dafür, dass die Forscherinnen und Forscher einem grundsätzlichen Phänomen auf der Spur sind. „In Phasen hoher Sonnenaktivität treten in Äquatornähe koronale Löcher häufig in unmittelbarer Nachbarschaft zu Gebieten hoher Magnetfeldstärke auf“, so Chitta. „Das koronale Netz, das wir beobachtet haben, dürfte deshalb kein Einzelfall sein“, fügt er hinzu.

Weitere und detaillierte Erkenntnisse erhofft sich das Team von künftigen Sonnenmissionen. Einige von ihnen wie etwa die für 2024 geplante ESA-Mission Proba-3 sind mit Instrumenten ausgerüstet, die speziell die mittlere Korona ins Visier nehmen. Das MPS ist an der Verarbeitung und Auswertung der Daten beteiligt. Zusammen mit Messdaten von bereits aktiven Sonden wie der Parker Solar Probe der NASA und dem Solar Orbiter der ESA, die die Verbindungslinie zwischen Sonne und Erde verlassen, wird so ein besseres Verständnis der dreidimensionalen Struktur des koronalen Netzes möglich.

Originalpublikation:
L.P. Chitta, D.B. Seaton, C. Downs, C.E. DeForest, A.K. Higginson:
Direct observations of a complex coronal web driving highly structured slow solar wind,
Nature Astronomy, 24. November 2022, https://www.nature.com/articles/s41550-022-01834-5

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Unsere Sonne

Der Beitrag MPS: Im dynamischen Netz der Sonnenkorona erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

Vor 25 Jahren startete die Raumsonde SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), ein gemeinsames Projekt der europäischen und amerikanischen Weltraumagenturen ESA und NASA, ins All. Seitdem kreist sie im Gleichtakt mit der Erde um unser Zentralgestirn und hat dank ihres einzigartig unverstellten und vielseitigen Blickes unser heutiges Verständnis von der Sonne geprägt. Trotz der zunehmenden Konkurrenz durch modernere Sonnenspäher und trotz einzelner technischer Zipperlein bleibt SOHOs stetiger Datenstrom von unschätzbarem Wert. Das hohe Alter der betagten Sonde ist indes zu einem wichtigen Alleinstellungsmerkmal geworden: SOHO ist das einzige Sonnenobservatorium im All, der unseren Stern durch mehr als zwei Sonnenzyklen begleitet hat. Viele zentrale Fragen der Sonnenforschung lassen sich nur durch solch lange Beobachtungsreihen beantworten.

„In den vergangenen 25 Jahren hat SOHO unsere Vorstellungen von der Sonne und damit vom gesamten Sonnensystem revolutioniert“, so Prof. Dr. Sami K. Solanki, Leiter der Abteilung „Sonne und Heliosphäre“ am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Während frühere Sonnensonden auf jeweils einen Teilaspekt der Sonnenforschung spezialisiert waren, konnte SOHO mit seinen zwölf wissenschaftlichen Instrumenten erstmals die Sonne in ihrer Gesamtheit abbilden: von den Vorgängen in ihrem Innern bis zum Sonnenwind, den Teilchenstrom, den sie ins All schleudert. Ebenso entscheidend: Aus ihrer erdsynchronen Umlaufbahn, 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, hat SOHO anders als erdgebundene Teleskope oder Erdsatelliten ununterbrochen freie Sicht auf die Sonne.

„Plötzlich waren ständig Messdaten verfügbar, völlig unabhängig vom Wetter und anderen Störeinflüssen und von immer gleicher, hoher Qualität“, erinnert sich Dr. Jesper Schou vom MPS. Der Forscher ist seit den ersten Tagen Mitglied im Team des SOHO-Instruments MDI (Michelson Doppler Imager), das unter Leitung der Stanford Universität in den USA die Oberflächenschwingungen und -magnetfelder der Sonne aufzeichnet. „In allen Bereichen der Sonnenforschung eröffneten sich durch SOHO plötzlich völlig neue Möglichkeiten“, fügt er hinzu. Grundlegende Erkenntnisse zu innerem Aufbau und Dynamik der Sonne, zu den Vorgängen in ihrer Atmosphäre und zur Entstehung des Sonnenwindes gehen auf SOHO zurück.

Teils funktionstüchtig, teils im Ruhestand
Entscheidend für SOHOs Erfolg waren die zwölf wissenschaftlichen Instrumente an Bord. Zu drei von ihnen haben Forscher und Ingenieure des MPS beigetragen. Eines davon, der Massenspektrometer CELIAS (Charge, Element, and Isotope Analysis System), ist noch immer in Betrieb und untersucht die Sonnenwindteilchen, welche die Sonde an ihrem Beobachtungsposten umströmen. Auf diese Weise konnte CELIAS erstmals schnelle ungeladene Teilchen im Sonnenwind nachweisen und liefert noch immer wertvolle Erkenntnisse über die Struktur der Heliosphäre. „CELIAS-Daten sind noch immer Grundlage für aktuelle wissenschaftliche Veröffentlichungen. Das Instrument hat in den vergangenen 25 Jahren kaum an Bedeutung verloren“, so MPS-Forscher Dr. Martin Hilchenbach aus dem CELIAS-Team.

Andere Instrumente sind heute nicht mehr voll funktionstüchtig, etwa das Instrument LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph) des amerikanischen Naval Research Laboratory. Von den drei Koronographen von LASCO nehmen zwei weiterhin Bilder der Sonnenatmosphäre auf. „Die beiden Koronographen liefern noch immer zuverlässig Daten und haben in den vergangenen Jahren sogar an Bedeutung gewonnen“, so Dr. Bernd Inhester vom MPS. Seit 2014 unterstützt LASCO die NASA-Mission STEREO, die seit dem Ausfall einer ihrer beiden Zwillingssonden alleine keinen dreidimensionalen Blick mehr auf die Sonnenkorona bieten kann.

Andere SOHO-Instrumente hingegen wie etwa der Spektrograph SUMER (Solar Ultraviolet Measurements of Emitted Radiation) wurden bewusst in den Ruhestand versetzt. Das Instrument, das unter Leitung des MPS entwickelt und gebaut wurde, plagten immer mehr Altersbeschwerden; 2017 wurde es ausgeschaltet. Auch MDI darf sich mittlerweile etwas ausruhen. Es wurde durch ein neueres Instrument an Bord der NASA-Sonde SDO (Solar Dynamics Observatory) abgelöst. Sollte SDO ausfallen, könnte MDI jedoch auch wieder wissenschaftliche Daten liefern.

Sonnenforschung mit langem Atem
Doch auch die Daten der ausgeschalteten Instrumente leisten der Wissenschaft noch immer wertvolle Dienste. „Die Sonne ist ein wandelbarer Stern, der sich auf den verschiedensten Zeitskalen – von Minuten bis Jahrtausenden – ständig verändert“, erklärt Solanki. „Wer die Sonne verstehen will, muss sie deshalb möglichst lange beobachten“, fügt er hinzu.

„Ströme im Innern der Sonne erzeugen das Magnetfeld der Sonne und erhalten es aufrecht. Beobachtungen der Sonnenschwingungen durch MDI haben eine Schlüsselrolle dabei gespielt diese Ströme unterhalb der Sonnenoberfläche mit Hilfe der Helioseismologie sichtbar zu machen“, erklärt Prof. Dr. Laurent Gizon, der am MPS die Abteilung „Das Innere der Sonne und der Sterne“ leitet. In den späten 1990er Jahren konnte MDI aufdecken, wie die Rotation im Innern der Sonne in Abhängigkeit vom Abstand vom Kern und Breitengrad variiert. Im Sommer dieses Jahres nutzte das MPS-Team MDI-Daten, um die großskaligen Bewegungskomponenten in Nord-Süd-Richtung abzuleiten. „Ohne die Daten von SOHO in Kombination mit anderen Datensätzen wäre dies nicht möglich gewesen“, fügt er hinzu.

Auch die Frage, welche Prozesse auf der Sonne für Änderungen ihrer Strahlungsleistung verantwortlich sind, ließ sich nur mithilfe des SOHO-Datenarchivs beantworten. Auswertungen von MPS-Forscherinnen und -Forschern zu Folge sind für Helligkeitsschwankungen, die sich auf Zeitskalen von Tagen bis zu mehreren Jahren vollziehen, in erster Linie magnetische Strukturen auf der Sonnenoberfläche maßgeblich. Diese äußern sich als helle und dunkle Bereiche auf der Sonne; ihre Häufigkeit schwankt in einem etwa elfjährigen Zyklus. „Um diesen Zusammenhang beweisen zu können, brauchten wir Informationen über die Magnetfelder auf der Sonnenoberfläche und über die Strahlungsintensität der Sonne aus demselben, möglichst langen Zeitraum“, erklärt Dr. Natalie Krivova vom MPS. Auch hier erwiesen sich das SOHO-Datenarchiv als Schlüssel zum Erfolg.

In den vergangenen Jahren hat SOHO zunehmend Verstärkung bekommen: Zahlreiche jüngere Raumsonden wie SDO, IBEX und IRIS blicken nun ebenfalls auf unseren Stern, jede mit ihren eigenen Vorzügen. Der jüngste Zuwachs in der Familie der Sonnenspäher ist Solar Orbiter. Die ESA-Raumsonde ist Anfang des Jahres ins All gestartet und wird in den kommenden Jahren erstmals aus großer Nähe die Pole der Sonne untersuchen. „Solar Orbiter wird ohne Zweifel wichtige Teile zum noch immer unvollständigen Sonnenpuzzle hinzufügen“, so Gizon. „Aber die grundlegenden Teile dieses Puzzles verdanken wir SOHO.“

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) auf Atlas-IIAS AC-121 vom LC36B CC

Der Beitrag Sonnenspäher SOHO: 25 Jahre im All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

4. September 2019 – Die Sonne ist uns so nah wie nie. Nein, nicht im wörtlichen Sinne, aber im übertragenen. Mit beeindruckender Detailschärfe blicken bodengebundene Sonnenteleskope auf unser Zentralgestirn; hochauflösende Messinstrumente untersuchen es an Bord von Raumsonden. Im Februar nächsten Jahres kommt mit dem Solar Orbiter der Europäischen Weltraumagentur (ESA) ein einzigartiger Sonnenspäher hinzu. Wie ist es zu dieser Entwicklung gekommen? Welche Sonden trauen sich besonders nah an die Sonne heran? Und welche Rätsel sind trotz der Datenflut von der Sonne noch immer ungelöst? Um diese und weitere Fragen geht es in der aktuellen Vortragsreihe des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS), die in diesem Monat startet. Unter dem Titel „Der Sonne so nah“ berichten fünf Forscher von „ihrem“ Blick auf die Sonne. Der erste Vortrag richtet sich speziell an Kinder.

Die Sonne ist uns so nah wie nie. Nein, nicht im wörtlichen Sinne, aber im übertragenen. Mit beeindruckender Detailschärfe blicken bodengebundene Sonnenteleskope auf unser Zentralgestirn; hochauflösende Messinstrumente untersuchen es an Bord von Raumsonden. Im Februar nächsten Jahres kommt mit dem Solar Orbiter der Europäischen Weltraumagentur (ESA) ein einzigartiger Sonnenspäher hinzu. Wie ist es zu dieser Entwicklung gekommen? Welche Sonden trauen sich besonders nah an die Sonne heran? Und welche Rätsel sind trotz der Datenflut von der Sonne noch immer ungelöst? Um diese und weitere Fragen geht es in der aktuellen Vortragsreihe des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS), die in diesem Monat startet. Unter dem Titel „Der Sonne so nah“ berichten fünf Forscher von „ihrem“ Blick auf die Sonne. Der erste Vortrag richtet sich speziell an Kinder.

Was würde ein Weltraumreisender erleben, der Kurs auf die Sonne setzt? Zu einem solchen fiktiven Flug zur Sonne lädt Dr. Achim Gandorfer vom MPS seine Zuhörerinnen und Zuhörer beim Auftaktvortrag am Donnerstag, 19. September 2019, ein. Die abenteuerliche Reise durchs All bietet die Möglichkeit, unser Zentralgestirn näher kennenzulernen: von den heftigen Eruptionen in ihrer Atmosphäre bis hin zur Kernfusion in ihrem Innern. Der Vortrag richtet sich an Erwachsene und Kinder ab zehn Jahren und beginnt (aus Rücksicht auf die jüngeren Sonnenbegeisterten) bereits um 17 Uhr.
Zu den historischen Anfängen der Sonnen- und Himmelsbeobachtung führt der Vortrag „Sonne, Mond und Planeten in der babylonischen Astronomie“ von Prof. Dr. Mathieu Ossendrijver am Donnerstag, 24. Oktober 2019, um 19 Uhr. Der Assyriologe und Astrophysiker erforscht an der Humboldt-Universität Berlin das astronomische Wissen der alten Babylonier.
Auch der dritte Vortrag am Donnerstag, 7. November 2019, um 19 Uhr blickt zurück ?  allerdings nicht tausende von Jahren, sondern „nur“ bis zu den Anfängen der weltraumgestützten Sonnenforschung. Unter der Überschrift „Sonnenbeobachtung aus dem Weltall: von Helios bis Solar Orbiter“ zeichnet Dr. Daniel Müller, Projektwissenschaftler der ESA-Missionen Solar Orbiter und SoHO, die Entwicklung von den frühen Sonnensonden der 70er Jahre bis zu aktuellen Projekten nach.

Nach dieser Vorbereitung und einer Verschnaufpause im Dezember wenden sich Anfang 2020 die letzten beiden Vorträge in der Reihe den derzeit wohl spektakulärsten Sonnenmissionen zu. Während die Parker Solar Probe der amerikanischen Weltraumagentur NASA seit etwa einem Jahr im All unterwegs ist und schon jetzt näher an die Sonne herangeflogen ist als jede Raumsonde zuvor, soll der Solar Orbiter der ESA im Februar nächsten Jahres abheben. Ausgerüstet mit zehn Messinstrumenten wird die Sonde einen genauen Blick auf die Vorgänge auf der Oberfläche der Sonne werfen und gleichzeitig deren Auswirkung auf die unmittelbare Umgebung des Sterns direkt vor Ort messen. Zudem soll Solar Orbiter erstmals die Pole der Sonne überfliegen.

Zu beiden Projekten tragen Göttinger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler maßgeblich bei. Am Donnerstag, 16. Januar 2020, um 19 Uhr berichtet Dr. Volker Bothmer vom Institut für Astrophysik der Universität Göttingen von Ergebnissen der Parker Solar Probe und dem geplanten weiteren Missionsverlauf. Der Wissenschaftler gehört zu dem Team um das Instrument WISPR, das die Atmosphäre der Sonne und den Sonnenwind abbildet.

Kurz nach dem Start von Solar Orbiter Anfang Februar 2020 schließt Dr. Joachim Woch vom MPS die Reihe ab. Der Projektleiter des Solar Orbiter-Teleskops PHI blickt am Donnerstag, 20. Februar 2020, um 19 Uhr auf die nächsten Meilensteine der Mission, erläutert, welche offenen Fragen beantwortet werden sollen, und stellt die Messinstrumente vor, die das MPS zur Mission beiträgt.

Die Vorträge finden im Auditorium des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung, Justus-von-Liebig-Weg 3 statt. Der Eintritt ist kostenlos. Eine Anmeldung ist nicht erforderlich.

Download:

• Poster zu MPS-Vorträgen (.pdf-Datei)

Der Beitrag Vorträge am MPS: Der Sonne so nah erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

Am 21. September 2012 entdeckten die beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok mit einem der zehn Teleskope des International Scientific Optical Network (ISON) einen Kometen, welcher sich zu diesem Zeitpunkt in einer Entfernung von etwa 950 Millionen Kilometern zu der Sonne befand und der sich auf dem Weg in das innere Sonnensystem befand.

Dieser mit dem Namen C/2012 S1 (ISON) versehene Komet gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich aus der Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen der dort befindlichen Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die bisherigen Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet sich jetzt – mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – möglicherweise zum ersten Mal dem inneren Bereich unseres Sonnensystems nähert. Aus diesem Grund gehen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügt, welche große Mengen an leichtflüchtigen Stoffen wie gefrorenes Kohlendioxid oder Wassereis enthalten dürfte. Die Untersuchung dieser Zusammensetzung, so die Erwartung der Wissenschaftler, dürfte tiefere Einblicke in die Frühzeit unseres Sonnensystems ermöglichen und verschiedene bisher ungeklärte Fragen – vom Ursprung des Lebens auf der Erde bis zur frühen Entwicklung unseres Sonnensystems – beantworten. Aus diesem Grund stellt dieser Komet nicht nur für Amateurastronomen, sondern auch für professionelle Wissenschaftler ein interessantes Beobachtungsziel dar und befindet sich dementsprechend derzeit unter einer dauerhaften Beobachtung.

Während seiner Anflugphase auf das innere Planetensystem zeigte der Komet ISON bereits eine starke Helligkeits- und Gasentwicklung. Dies lässt darauf schließen, dass derzeit vorrangig gefrorenes Kohlendioxid verdampft. Zudem wird wahrscheinlich Kohlenmonoxid freigesetzt. Seit dem Sommer 2013 verdampft zunehmend auch gefrorenes Wasser.

Am Abend des 1. Oktober 2013 passierte der Komet C/2012 S1 (ISON) unseren äußeren Nachbarplaneten, den Mars, in einer Entfernung von rund 10,8 Millionen Kilometern. Diese nahe Passage wurde genutzt, um mit verschiedenen derzeit aktiven Marsorbitern und Marsrovern Beobachtungen durchzuführen. Zumindest die Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) war dabei erfolgreich (Raumfahrer.net berichtete).

Der Komet hat die Umlaufbahn des Mars mittlerweile passiert und nähert sich der Sonne weiter an. Aufgrund der dabei stetig steigenden Temperaturen wird in den kommenden Wochen auch die Aktivität des Kometen zunehmen, was sich in der Ausbildung einer immer größeren Koma und eines immer länger werdenden Kometenschweifes zeigen wird. Am 28. November 2013 wird der Komet auf seiner Umlaufbahn schließlich die dichteste Annäherung an das Zentralgestirn unseres Sonnensystems erreichen und die Sonne in einer Entfernung von lediglich rund 1,8 Millionen Kilometern passieren.

„In dieser Entfernung wird die Temperatur an der Oberfläche des Kometen bis zu 2.000 Grad Celsius erreichen“, so der Kometenforscher Dr. Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau. Winzige Staubteilchen an der Kometenoberfläche könnten verglühen und sogar Material, welches normalerweise tief im Inneren des Kometenkerns gebunden sind, könnte verdampfen. Dadurch bedingt könnte der Druck innerhalb des Kerns des Kometen so stark ansteigen, dass der Komet zerbricht.

Für Kometenforscher wäre dieses Szenario bei weitem nicht die schlechteste Variante. Zwar hoffen viele Hobbyastronomen, dass der Komet C/2012 S1 (ISON) die Sonne unbeschadet passiert und in den darauf folgenden Tagen und Wochen einen spektakulären Schweif ausbildet. Doch falls der Kometenkern zerbricht, würden einzelne Bruchstücke den Blick auf das Innere des Körpers freigeben, welches ansonsten verborgen bleiben würde. In jedem Fall dürfte die entstehende Hitze dem Kometen „tiefgehende“ Informationen entlocken. So hoffen die Wissenschaftler zum Beispiel, dass auch im Kometeninneren enthaltene Metalle verdampfen werden.

„Metalle und weitere Stoffe wie etwa Silizium sind normalerweise in Form von Mineralien im Kometengestein gebunden und deshalb für Teleskope auf der Erde nicht zugänglich“, so Hermann Böhnhardt.

Da der Komet C/2012 S1 (ISON) bereits bei seiner Entdeckung trotz der dabei gegebenen großen Entfernung zur Sonne relativ hell strahlte, könnte er seine Geheimnisse bereitwillig preisgeben, denn lichtstarke Objekte lassen sich deutlich leichter untersuchen als lichtschwache Körper. Die in die Beobachtungskampagne involvierten Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung werden versuchen, diesen Vorzug mit Hilfe von fünf Teleskopen zu nutzen. Bei ihren Beobachtungen arbeiten sie mit Kollegen am Wendelstein-Observatorium der Ludwig-Maximilians-Universität in München, an der Thüringer Landessternwarte in Tautenburg, am Turkish National Telescope und zwei hawaiianischen Anlagen, dem Canada France Hawaii Telescope und dem W.M. Keck Observatory, zusammen.

„Bei den Beobachtungen, die wir von Hawaii aus durchführen, stehen vor allem die organischen Bestandteile des Kometen im Vordergrund“, so Hermann Böhnhardt. Diese machen möglicherweise bis zu ein Drittel der mineralischen Kometenmasse aus und beinhalten Informationen über die frühe Entwicklung unseres Sonnensystems. So wird zum Beispiel spekuliert, dass Kometeneinschläge in der Frühzeit unseres Sonnensystems mit diesen Molekülen die „Grundbausteine des Lebens“ auf die Erde lieferten. Zudem interessieren sich die Wissenschaftler dafür, wie das Mischungsverhältnis organischer Stoffe vom Entstehungsort eines Kometen abhängt. „Auf diese Weise könnten wir nachzeichnen, wie diese Stoffe in der Geburtsstunde des Sonnensystems verteilt waren“, so Hermann Böhnhardt.

Aber nicht nur die auf die Kometenforschung spezialisierten Mitarbeiter des MPS werden in den kommenden Wochen den Kometen ISON beobachten, sondern auch die dortigen „Sonnenforscher“: Auch die beiden weltraumgestützten Sonnenobservatorien Solar and Heliospheric Observatory (SoHO) und STEREO, zu denen das MPS mehrere wissenschaftliche Instrumente beigetragen hat, werden Ende November während der sonnennächsten Passage den Kometen ISON ins Visier nehmen.
„Raumsonden, die sonst die Sonnenatmosphäre und ihre Umgebung beobachten, sind für diese Aufgabe hervorragend geeignet“, erläutert Dr. Werner Curdt vom MPS. Der Komet wird während der Sonnenpassage tief in die Sonnenkorona eintauchen, mit ihr wechselwirken und dabei seine chemischen Signaturen hinterlassen. Es ist vorgesehen, diese „Fingerabdrücke“ spektroskopisch zu untersuchen. Der SoHO-Spektrograph SUMER hat dafür Softwareprogramme an Bord, die erst jetzt – fast 18 Jahre nach dem Start dieses Sonnenobservatoriums – erstmals zur Anwendung kommen werden. Das Raumsonden-Duo STEREO und das Instrument LASCO an Bord von SoHO werden mit ihren Kameras die weitere Entwicklung des Kometen über viele Tage hinweg verfolgen.

Die meisten erdgebundenen Beobachtungen der Wissenschaftler des MPS laufen in diesen Tagen an. In dieser frühen Beobachtungsphase richtet sich das Augenmerk der Forscher in erster Linie auf den Schweif des Kometen, welcher sich bereits deutlich erkennbar ausgebildet hat. Seine derzeitige Entwicklung erlaubt Rückschlüsse auf die physikalischen Eigenschaften des Kometenkerns sowie auf eventuell erfolgende Gas- und Teilchenausbrüche an dessen Oberfläche. Zudem wollen die Wissenschaftler anhand der früh gewonnen Daten die Form, die Ausdehnung und die zu erwartende Helligkeit, welche der Kometenschweif zu späteren Zeitpunkten annehmen wird, berechnen – und so einen Vorgeschmack bieten auf den Anblick, welcher sich uns Ende November und Anfang Dezember 2013 am Nachthimmel bieten wird.

Sollte der Komet seine Sonnenpassage überstehen, ohne dabei in mehrere Einzelteile zu zerbrechen, so dürfte er zum Jahresende einen spektakulären Anblick am Himmel liefern. Optimistische Prognosen gehen davon aus, dass er dabei zeitweise sogar die Helligkeit des Vollmondes erreichen könnte. Unter besonders günstigen Umständen könnte er dabei sogar als heller Fleck neben der Sonne als sogenannter Tageskomet zu sehen sein. Diese Prognosen sind allerdings mit Vorsicht zu genießen, denn die zukünftige Helligkeitsentwicklung von Kometen ist auch nach vielen Jahren der intensiven Forschung immer noch extrem ungewiss.

Trotzdem sind sich die Experten im Fall von C/2012 S1 (ISON) relativ sicher, dass bereits während der weiteren Annäherung an die Sonne der Schweif von C/2012 S1 (ISON) im November relativ einfach mit dem bloßem Auge am Morgenhimmel tief am östlichen Horizont sichtbar sein sollte. Derzeit erreicht der Komet eine Helligkeit von rund 11 mag und ist mit Amateurteleskopen am Morgenhimmel im Sternbild Löwe (lat. Leo) in der unmittelbaren Nachbarschaft des Planeten Mars zu beobachten.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• C/2012 S1 (ISON)
• Kometen

Der Beitrag Der Komet ISON nähert sich der Sonne erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, ESA.

Bereits seit längerem ist bekannt, dass von der Sonne ein steter Strom aus Protonen und Elektronen ausgeht, welcher sich mit einer hohen Geschwindigkeit durch das Sonnensystem erstreckt und dabei mit den Atmosphären der Planeten interagiert. Allerdings verhält sich dieser Sonnenwind sowohl in Bezug auf seine Dichte als auch in Bezug auf seine Geschwindigkeit sehr variabel. Unter normalen Bedingungen erreicht der Sonnenwind im Bereich der Umlaufbahn der Erde eine Partikeldichte von etwa fünf geladenen Teilchen pro Kubikzentimeter. Gelegentlich reißt der Strom aus geladenen Teilchen jedoch auch fast vollständig ab.

Solche nur selten auftretenden Ereignisse wurden in der Nähe der Erde, welche von einem starken Magnetfeld umgeben ist, bereits mehrfach untersucht. Über die Auswirkungen eines schwachen Sonnenwindes auf die Atmosphären andere Planeten unseres Sonnensystems war dagegen bisher nur sehr wenig bekannt. Am 3. und 4. August 2010 bot sich den Wissenschaftlern jedoch die Gelegenheit, ein solches Phänomen bei der Venus zu studieren.

Nach mehreren heftigen Teilchenausbrüchen, sogenannten koronalen Masseauswürfen kam der von unserem Zentralgestirn ausgehende Sonnenwind für einen Zeitraum von etwa 18 Stunden fast vollständig zum Erliegen. Messungen der NASA-Raumsonde STEREO-B zeigten, dass die Teilchendichte im Bereich der Erdumlaufbahn dabei auf einen bemerkenswert niedrigen Wert von nur noch 0,1 geladenen Teilchen pro Kubikzentimeter abgesunken war. Dieser geringe Wert blieb anschließend über einen Zeitraum von etwa 24 Stunden konstant. Die Venus erreichten in diesem Zeitraum nur noch 0,2 Teilchen pro Kubikzentimeter. An normalen Tagen sind es dagegen etwa 25 bis 50 Mal so viele.

„Phasen mit solch schwachem Sonnenwind kommen selten aber immer wieder vor“, so Dr. Markus Fränz vom Max Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau. „Allerdings war das Ereignis im August 2010 das erste dieser Art seit dem Start der Raumsonde Venus Express vor etwa sieben Jahren“, fügt er hinzu. Dank der stark elliptischen Umlaufbahn der von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebenen Raumsonde um die Venus bot sich den Wissenschaftlern dabei die Gelegenheit zu untersuchen, welche Prozesse ein nur schwach ausfallender Sonnenwind in der Atmosphäre unseres inneren Nachbarplaneten auslöst.

Wie unser Heimatplanet ist auch die Venus von einer Hülle aus Elektronen und Ionen, einer so genannten Ionosphäre, umgeben, welche die Venus in 150 bis 300 Kilometern Höhe umgibt. Die Ionisation der Gasmoleküle in der Hochatmosphäre eines Planeten erfolgt, sobald von der Sonne ausgehendes extrem kurzwelliges ultraviolettes Licht und Röntgenstrahlung über der Tagseite des Planeten auf dessen äußerste Schichten der Atmosphäre treffen.

Auf der Erde hält ein starke Magnetfeld die Teilchen gefangen. Sie rotieren deshalb im Gleichtakt mit der Erde und deren Magnetfeld um die Erdachse und erreichen so auch die Nachtseite. Auf diese Weise entsteht eine Hülle aus geladenen Teilchen, einem so genannten Plasma, welche die Erde vollständig umschließt.

„Auf der Venus ist dies völlig anders“, so Dr. Yong Wei vom MPS und Erstautor einer neuen Studie, welche im Dezember 2012 in der Fachzeitschrift „Planetary and Space Science“ publiziert wurde. „Unserem Schwesterplaneten fehlt nicht nur das eigene Magnetfeld. Auch die Drehung um die eigene Achse vollzieht sich hier deutlich langsamer.“ Immerhin benötigt die Venus für eine vollständige Drehung um die Rotationsachse fast 225 irdische Tage.

Dennoch lässt sich auch auf der Nachtseite der Venus eine Ionosphäre beobachten. „Messungen älterer Sonde hatten gezeigt, dass Elektronen und Ionen – im Fall der Venus hauptsächlich Sauerstoff-Ionen – von der Tag- zur Nachtseite strömen,“ so Dr. Markus Fränz. Der Antriebsmotor für diese Bewegung ist der hohe Plasmadruck, welcher auf der Tagseite der Venus vorherrscht. Ähnlich wie ein komprimiertes Gas, das aus einer Druckflasche entweicht, strömt das Plasma aus dem Gebiet mit hohem Druck in ein Gebiet mit geringerem Druck.

Mit Hilfe der beiden Instrumente MAG, einem Magnetometer zur Analyse des Magnetfeldes der Venus, und ASPERA-4 (kurz für „Analyzer of Space Plasmas and Energetic Atoms“, unter anderem einsetzbar für die Untersuchung des Einflusses des Sonnenwindes auf die Venusatmosphäre) an Bord der Raumsonde Venus Express konnten die Planetenforscher nun eine genauere Vorstellung über diese Vorgänge erlangen.

Im Rahmen ihrer Datenauswertungen zeigte sich, dass bei fehlendem Sonnenwind die Ionosphäre der Venus nicht magnetisiert wird. Unter normalen Bedingungen binden diese induzierten Magnetfelder die geladenen Teilchen der Ionosphäre in unmittelbarer Planetennähe. Bei schwachem Sonnenwind hingegen, kann sich die Ionosphäre innerhalb der Übergangsregion zwischen der Tag- und der Nachtseite ausdehnen.

„Die geladenen Teilchen können so einfacher und deshalb in größerer Zahl zur Nachtseite gelangen“, so Dr. Markus Fränz. Auf diese Weise bildet sich dort anschließend eine Art Plasmaballon, welcher sich schweifartig ins Weltall erstreckt. Die gesamte Venus-Ionosphäre erhält so eine tropfenförmige Gestalt, welche entfernt an einen Kometen erinnert. Die Messungen von Venus Express belegen, dass sich der Plasmaschweif bei dem beobachteten Ereignis innerhalb eines Zeitraumes von wenigen Stunden bis zu einer Distanz von etwa 15.000 Kilometern in den Weltraum ausdehnte.

„Er könnte aber auch deutlich länger sein und sich möglicherweise sogar über Millionen von Kilometern erstrecken“, so Dr. Yong Wei. Während der Messungen führte die vorgesehene Flugbahn Venus Express leider nicht direkt hinter die Venus, so dass sich diese Frage nicht abschließend beantworten lässt.

Ebenfalls unklar ist derzeit noch, ob sich die Ionosphäre der Venus auf diese Weise prinzipiell sogar bis zur Erde ausdehnen könnte. Im Jahr 1996 konnten Wissenschaftler des Max Planck-Instituts für Sonnensystemforschung durch die Auswertung von Messdaten des Weltraumteleskops SOHO Venusplasma in Erdnähe nachweisen. Möglicherweise bietet der Mechanismus, den die Wissenschaftler um Dr. Yong Wei jetzt beschrieben haben, eine Erklärung für solche Ereignisse.

„Vielleicht bieten Phasen extrem schwachen Sonnenwinds planetaren Teilchen die Möglichkeit, von den sonnennahen Planeten zu weiter außen gelegenen zu wandern“, so Dr. Yong Wei.

Die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene und mit sieben wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattete Raumsonde Venus Express wurde am 9. November 2005 an Bord einer Sojus-FG/Fregat-Rakete vom kasachischen Weltraumbahnhof Baikonur gestartet. Nach einer Flugdauer von 153 Tagen trat die Raumsonde am 11. April 2006 in den Venusorbit ein. Nach dem derzeitigen Stand soll Venus Express die Erkundung unseres Nachbarplaneten noch bis zum 31. Dezember 2014 fortsetzen.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Venus Express
• Planet Venus

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Sonderseite Venus Express
• Newsarchiv Venus Express

Fachartikel von Yong Wei et al.:

• A teardrop-shaped ionosphere at Venus in tenuous solar wind (Abstract, engl.)

Der Beitrag Ein kometenartiger Plasmaschweif bei der Venus erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Lars-C. Depka. Quelle: Vourlidas et al.; The Solar Physics Laboratory at Goddard Space Flight Center, Greenbelt,Maryland,USA; The George Mason University, Fairfax, Virginia, USA; Lars-C. Depka. Vertont von Peter Rittinger.

Die geringe Kadenz (maximal vier Bilder/Tag durch SOHO) in Verbindung mit den mangelnden Beobachtungen der inneren Korona im Weißlicht, ließ lange Zeit keine eindeutige Klärung der Frage, ob es sich bei den Störungen um physikalische Wellenphänomene oder beispielsweise lediglich um Projektionen oder optische Verzerrungen von sich ausbreitenden CMEs handelt, zu.

Unter CME versteht man einen sogenannten Koronalen Massenauswurf (KMA, englisch Coronal Mass Ejection), also eine Sonneneruption, bei der in Folge der magnetischen Rekonnexion (d.h. der abrupten strukturellen Reversion eines Magnetfeldes) große Mengen Plasma ausgestoßen werden.

Eine nachhaltige Novellierung erfuhr dieses Kernproblem der bisherigen Sonnenbeobachtung spätestens durch die Inbetriebnahme der beiden STEREO-Sonnenbeobachtungssatelliten (Solar Terrestrial Relations Observatory). Begünstigt durch die damalige raumgeometrische Anordnung der Schwestersonden gelang mit Hilfe ihrer Koronagraphen im Frühjahr 2009 eine detaillierte Vermessung der Aktivregion (AR) 11012, aus dem sich im weiteren Verlauf des 13. Februar ein mächtiger KMA entwickelte. Die aus dieser Vermessung gewonnenen Daten erlauben erstmals eine unzweideutige Separation der KMA Strukturen von den Signaturen der Störungen der unteren Sonnenkorona (EUV-Waves).

Eine der wichtigsten Entdeckungen des Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) war wohl 1995 der Nachweis großskaliger EUV-Wellen, deren Ausbreitung über signifikante Gebiete der Sonnenscheibe nachvollzogen werden, und deren Ursprung innerhalb der verschiedenen ARs lokalisiert werden konnte. 2002 wiesen Beisencker et al. in ihrer Arbeit ihre (die der EUV-Wellen) strikte Assoziation zu den KMA nach, ihre Natur blieb jedoch nach wie vor Gegenstand nachhaltiger Diskussionen. So galten sie über einige Jahre als eine Art Pseudowelle, oder „Fußabdruck“ der assoziierten KMA.

Der Hauptgrund der über Jahre hinweg anhaltenden Kontroverse zu ihrer wahren Natur lag in der Tatsache begründet, dass EUV-Wellen dann am besten durch SOHO nachgewiesen werden konnten, wenn sich ihre Quellregionen nahe des Scheibenzentrums der Sonne befanden, da sich ihre Fortpflanzung über große Gebiete der Sonnenscheibe hinweg in einem solchen Falle gültig nachvollziehen ließ.

KMA hingegen, lassen sich am besten nahe des Scheibenrandes beobachten, da aus dieser Position heraus eine Abschätzung ihrer radialen, sowie lateralen Evolution gegeben ist. Durch den bauartbedingten „Monoblick“ SOHOs war also entweder eine Untersuchung der EUV-Wellen, oder aber der KMA durchführbar, niemals indes beide Phänomene zu gleichen Zeit.

Gleichwohl sollte sich im Februar diesen Jahres das Dilemma mittels der Aktivregion 11012 entwirren lassen, die zu jenem Zeitpunkt bei einem Ort etwa 270° solarer Länge lokalisiert werden konnte. Die vor dem Hintergrund des augenblicklich ja noch immer extrem tiefen Minimums ungewöhnlich „blanke“ Sonnenscheibe begünstigte die unzweideutige Dokumentation mehrerer mit diesem Ereignis assoziierter Merkmale.

So breiteten sich Ablenkungen der während der eruptiven Vorgänge typischen Magnetfeldbögen unter gleichzeitiger Induktion von am Rand der Sonnenscheibe gut zu beobachtender transversaler Oszillationen innerhalb koronaler Strukturen entlang der Aktivitätsregion in Nord-Südrichtung aus. Die äußersten dieser Ablenkungsstrukturen scheinen mit dem Breitenmaß der auf der Sonnenscheibe während des Vorgangs sichtbaren Welle gut verträglich, ein Befund, der nachhaltig ihre gegenseitige Assoziation nahelegt. Mittels des Extreme Ultraviolet Imager (EUVI), dessen Wellenlängen mit Temperaturdistributionen zwischen 60.000 und 2 Millionen Grad Celsius korrespondiert, gelang es darüber hinaus, die Ausbreitung der Welle durch unterschiedliche Schichten der Sonnenatmosphäre hindurch zu verfolgen.

Bei einer Expansionsgeschwindigkeit von 250 km/s erreichte der solare Tsunami – die heiße Magnet-Plasma Welle – eine vertikale Ausdehnung von annähernd 100.000 km, eine Dimension, die schon erahnen lässt, dass die Sonnenphänomene ausschließlich den Namen ihrer irdischen Vettern teilen. Der Energiefreisatz innerhalb nur einer Zehntelsekunde dieses Events entspricht dabei dem Zweimilliardenfachen des weltweiten jährlichen Energieumsatzes. Trotz der im Vergleich zur Korona wesentlich dichteren Chromosphäre konnte, sehr zur Überraschung der Beteiligten, keinerlei Abschwächung des Ausbreitungspulses des Tsunamis innerhalb der verschiedenen Atmosphärenschichten der Sonne verzeichnet werden. So hat man es hierbei mit einer sogenannten schnellen magnetohydrodynamischen Welle zu tun, die zwar keine direkte Gefahr für die Erde darstellt, über deren weitere Analyse allerdings wertvolle Hinweise über die ansonsten unzugängliche untere Sonnenatmosphäre gewonnen werden können.

Der Beitrag Gibt es auf der Sonne wirklich Tsunamis? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Unmanned Spaceflight.

Die Tagung des Science Programme Committee (SPC) der ESA fand bereits am 2. Oktober statt. Während dieses Treffens wurde eine Verlängerung der Missionen von Venus Express und Mars Express bis Ende 2012 vereinbart. Die Entscheidung soll demnächst offiziell veröffentlicht werden.

Mars Express startete am 2. Juni 2003 zum Roten Planeten, den es am 25. Dezember gleichen Jahres erreichte. Die wichtigsten Instrumente sind ein Radar und eine hochauflösende Stereo-Kamera mit einer Auflösung bis zu 2 Metern. Der Lander Beagle 2 ging allerdings verloren.

Venus Express startete am 9. November 2005 zu unserem inneren Nachbarplaneten, den die Sonde seit dem 11. April 2006 umläuft. Mit ihr wird seitdem mittels mehrerer Spektrometer vor allem Atmosphärenforschung betrieben.

Verlängert wurden auch XMM-Newton, Integral und Cluster sowie die Missionen vom Hubble Space Telescope und von SOHO mit ESA-Beteiligung.

Der Beitrag Missionen der ESA-Express-Sonden werden verlängert erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Oliver Rümpelein. Quelle: ESA.

Jeder Sonnenzyklus dauert durchschnittlich etwa elf Jahre. Der aktuelle, „Zyklus 24“ genannt, begann am 4. Januar 2008, als SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) ein Ereignis beobachtete, dass von Wissenschaftlern seit ungefähr einem Jahr bis auf drei Monate genau vorhergesagt wurde.

Ein ziemlich kleiner und auf den ersten Blick unscheinbarer Sonnenfleck in der nördlichen Hemisphäre zeigte, verglichen mit Sonnenflecken vergangener Jahre, ein umgekehrtes Magnetfeld. Er überzeugte Wissenschaftler davon, dass ein neuer Sonnenzyklus begonnen hatte. Später an diesem Tag wurde der Fund offiziell, als er durch die US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) katalogisiert wurde.

SOHO beobachtete nicht nur diesen Vorläufer des neuen Sonnenzyklus´, sondern auch zwei damit verbundene Druckwellen, die sich von aktiven Regionen der Sonne ausbreiteten wie durch einen ins Wasser gefallenen Stein entstandene Wellen. Der neue Zyklus begann mit einem „Knall“.

Doch das ist nur der Anfang. Wissenschaftler warten nun auf weitere Aktivitäten und schätzen, dass das Maximum von Sonnenstürmen und -flecken 2011 oder 2012 erreicht wird, obwohl intensive Sonnenaktivitäten jederzeit auftreten können.

Der Beitrag Neuer Sonnenzyklus beginnt mit großem „Knall“ erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: NASA.

Der Sonnenfleckenzyklus beschreibt abwechselnde Phasen solarer Aktivität und Ruhe, welche sich in einem Intervall von ca. 11 Jahren wiederholen. Mit einer hohen Aktivitätsrate einher geht die Ausbildung von Sonnenflecken. Zu Beginn eines neuen Zyklus` bilden sich neue Sonnenflecken in Gebieten zwischen 30° und 40° geografischer Breite auf der Sonnenoberfläche. Gleichzeitig treten dabei auch Gebiete mit umgekehrter magnetischer Polarität auf. Im weiteren Verlauf des Zyklus` bilden sich immer mehr neue Flecken, ihr Entstehungsgebiet bewegt sich aber gleichzeitig zum Äquator hin. Während der höchsten Aktivität liegt das Entstehungsgebiet bei ca. 15° geografischer Breite. Am Ende des Zyklus` bilden sich kaum noch Sonnenflecken und die Entstehungszone reicht nur noch bis 5° geografischer Breite.

Zur Zeit befindet sich die Sonne am Ende ihres aktuellen Zyklus` mit minimaler Aktivität. Es lassen sich nur wenige Flecken am Äquator beobachten. Das jetzige Auftreten einer magnetischen Anomalie (umgekehrte magnetische Polarisation) bei 24° nördlicher Breite gilt als erstes Indiz für den Beginn des nächsten Zyklus´. Sollten sich demnächst noch Sonnenflecken in dieser Region bilden, gilt es als sicher, dass der Zyklus erneut beginnt. Sein Maximum wird dann für die Jahre 2010 und 2011 erwartet.

Während des Zyklus` wird die Sonnenaktivität stark ansteigen und die magnetische Polarisation der Sonne wird sich langsam umkehren. Dabei sind erhebliche Auswirkungen auf die Erde zu erwarten. Einerseits rechnet man mit einem besonders aktiven Zyklus, gleichzeitig wird unsere technisierte Gesellschaft immer anfälliger für möglichen Störungen durch die Sonnenaktivität. Kommunikations-, Navigations- und Stromversorgungssysteme sind dabei besonders betroffen.

• Sonnenfleckenzyklus
• SOHO
• Wissenschaftseite der NASA
• Wissenschaftseite der ESA

Der Beitrag Sonne – Beginnt ein neuer Sonnenfleckenzyklus? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Oliver Rümpelein. Quelle: ESA.

Zum ersten mal hat SOHOs Large Angle and Spectrometic Coronagraph Experiment (LASCO) ein seltenes Exemplar der „periodisch“ genannten Kometen (welche die Sonne in gleichmäßigen Intervallen umlaufen) aufgespürt. Während von vielen SOHO-entdeckten Kometen angenommen wird, dass sie periodisch sind, wurde diese Eigenschaft hier erstmalig endgültig bewiesen und offiziell klassifiziert.

Astronomen haben bereits tausende Kometen gesehen, aber nur etwa 190 wurden als periodisch deklariert. Bei vielen mehr gehen sie davon aus, dass periodische Umlaufbahnen vorliegen, jedoch erhalten Kometen diese Klassifizierung erst dann, wenn sie mehr als zweimal bei ihrem Umlauf um die Sonne auf gleichmäßigen Orbits gesehen werden und die Periode des Orbits kleiner als 200 Jahre ist. Der bekannteste ist der Halleysche Komet, der seinen Umlauf alle 76 Jahre abschließt und zuletzt 1986 nah an der Sonne vorbei flog.

SOHOs neueste Entdeckung hat einen wesentlich kleineren Orbit, er benötigt nur vier Jahre für einen Umlauf. Er wurde zuerst im September 1999 gesehen, dann ein weiteres mal im September 2003. Zwei Jahre später bemerkte der deutsche Student Sebastian Hoenig, dass die Orbits der beiden Kometen sich so sehr glichen, dass sie ein Objekt sein könnten.

Um diese Theorie zu testen, kalkulierte er einen kombinierten Orbit für den Kometen und sagte voraus, dass er am 11. September 2007 das nächste mal zu sehen wäre. Sebastians Vorhersage sollte sich als extrem genau herausstellen. Der Komet erschien genau nach Plan in SOHOs LASCO-Kamera und nun wurde ihm die offizielle Bezeichnung P/2007 R5 (SOHO) gegeben.

Komet oder nicht?
Es gibt jedoch einen rätselhaften Aspekt, denn der Komet sieht nicht wirklich wie einer aus. Er besitzt weder einen Schweif noch eine Koma aus Staub oder Gas, die sichtbar wären. Deshalb fragten sich zunächst einige Wissenschaftler, ob es nicht vielleicht ein Asteroid wäre, ein Brocken aus Gestein, anstatt eines Eisklumpens. Allerdings zeigt P/2007 R5 (SOHO) einige typische Kometeneigenschaften. Als er bis auf 7,9 Millionen Kilometer nah an die Sonne kam, das sind ungefähr 5% der Entfernung Erde-Sonne, wurde er eine Million mal heller, ein charakteristisches Verhalten für einen Kometen.

Also verhält sich P/2007 R5 (SOHO) scheinbar wie ein Komet, obwohl er nicht wie einer aussieht. „Es ist möglich, dass es sich um eine Art erloschenen Kern handelt“, sagt Karl Battams, der das SOHO-Kometenentdeckungsprogramm leitet. Erloschene Kometen haben bereits zu viel ihres flüchtigen Eises verloren, als dass der Rest noch einen Schweif oder eine Koma bilden könnte. Es wird davon ausgegangen, dass sie gewöhnliche Objekte unter den sonnennahen Himmelskörpern sind.

Der Komet verblasste genauso schnell wieder, wie er hell geworden war, und schon bald wurde er zu leuchtschwach für SOHOs Instrumente. Der Durchmesser von P/2007 R5 (SOHO) wird auf nur 100-200 Meter geschätzt. In Anbetracht der geringen Größe, Leuchtkraft und Entfernung zur Sonne ist er für Beobachter auf der Erde ein extrem schwierig zu findendes Objekt.

Nun, da bekannt ist, dass P/2007R5 (SOHO) existiert, werden Astronomen sehr genau bei seinem nächsten Erscheinen im September 2011 aufpassen.

Weiterführende Webseite:

Offizielle SOHO-Homepage der ESA

Der Beitrag SOHOs neuer Fang: P/2007 R5 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Maria Steinrück. Quelle: NASA/ESA.

Die Raumsonde Hinode, das ist japanisch und bedeutet Sonnenaufgang, startete am 23. September 2006. Die Raumsonde, die von der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA in Zusammenarbeit mit der ESA und NASA entwickelt wurde und vor ihrem Start unter dem Namen Solar-B bekannt war, soll das Magnetfeld und dessen Einfluss auf die unterschiedlichen Schichten der Sonne erforschen. Ihre bisherigen Aufnahmen zeigen beeindruckende Details.

Die Hauptinstrumente der Raumsonde sind das Solar Optical Telescope, das X-ray Telescope und das Extreme Ultraviolet Imaging Spectrometer. Diese drei Instrumente beobachten die unterschiedlichen Schichten der Sonne. Sie konzentrieren sich dabei auf den Bereich von der Photosphäre, der sichtbaren Oberfläche, zur Korona, der äußeren Atmosphäre der Sonne. „Wir können nun erstmals kleine Körnchen aus heißem Gas ausmachen, die in der erweiterten Atmosphäre der Sonne aufsteigen und fallen“, sagte Dick Fisher, Direktor der Heliophysik-Abteilung der NASA. „Diese Bilder eröffnen eine neue Ära der Untersuchung von einigen Abläufen in der Sonne, die die Erde, Astronauten und Satelliten beeinflussen.“

Mit den koordinierten Messungen gewährt Hinode bereits Einblicke in die Entstehung des Raumwetters: Die Raumsonde zeigt, wie sich Veränderungen in der Struktur des Magnetfeldes und die Freisetzung von magnetischer Energie in der unteren Atmosphäre der Sonne in die Korona und weiter hinaus ins All ausbreiten und so das Raumwetter bestimmen. Zusammen mit den Daten der europäischen Sonde Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) können die Forscher diese Vorgänge besser verstehen.

Zum Raumwetter gehört die Entstehung und Aussendung von energiereichen Teilchen, dem Sonnenwind, und elektromagnetischer Strahlung. Diese oft gewaltigen Energieausbrüche können Satelliten und damit Langstreckenverbindungen sowie das globale Navigationssystem stören.

„Die Hinode-Bilder bringen einen unwiderlegbaren Beweis für die Gegenwart von turbulenten Prozessen, die Magnetfelder aller Maßstäbe an die Oberfläche bringen, was eine extrem dynamische Chromosphäre oder Gashülle um die Sonne ergibt“, erklärte Alan Title von Lockheed Martin, Professor an der Stanford University in Kalifornien.
Die Wissenschaftler hoffen, einen eindeutigen Beweis dafür, dass die magnetische Rekonnexion der Grund für diese explosive Aktivität ist, zu finden, indem sie die Entwicklung der Strukturen, die das Magnetfeld vor, während und nach diesen Ereignissen begrenzen, genau beobachten.

Der Beitrag Spektakuläre Bilder der Sonne von Hinode erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: SOHO/Space.com.

Das Weltraum-Sonnenobservatorium SOHO hat schon über 1.200 Kometen gesichtet, die innerhalb der Erdbahn an der Sonne vorbei schossen (oder von einer Protuberanz in ihre Bestandteile zerlegt wurden). SOHOs hoch empfindliches Teleskop LASCO C3 wurde entwickelt, um die Sonnenkorona zu untersuchen und dabei auch kleine, lichtschwache Objekte noch erkennen zu können.

In den letzten Tagen schoss nun ein Objekt durch LASCOs Sichtfeld, das für das Instrument bei Weitem zu hell war: Der Komet C/2006 P1, besser bekannt als „McNaught“. Zuvor war er schon monatelang von der Erde aus beobachtet worden und hatte sich seit Anfang des Jahres zu einem Objekt von beeindruckender Helligkeit entwickelt, das zuletzt sogar bei Tageslicht am Himmel sichtbar war. Tausende von Hobbyastronomen auf der nördlichen Erdhalbkugel freuten sich darüber, waren gleichzeitig aber auch frustriert, dass der Komet so nahe bei der Sonne stand – in die man ja tunlichst nicht hinein sehen sollte. Also blieben nur die etwa 45 Minuten Beobachtungszeit zwischen Sonnenuntergang und McNaught-Untergang. Oder man musste sich einen Berg, ein hohes Gebäude oder einen Baum suchen, der das Sonnenlicht abschirmte.

Dann war McNaught von der nördlichen Halbkugel aus nicht mehr zu sehen. Dafür schlug nun SOHOs Stunde. Und auch das erst im Oktober gestartete neue Weltraum-Sonnenobservatorium STEREO, genauer gesagt STEREO-B (B wie Behind) öffnete sein Teleskopauge erstmals vor ein paar Tagen und damit gerade rechtzeitig, um ein Bild von McNaught zu machen. Auch die Optik von STEREO-B war mit McNaughts Helligkeit überfordert.

Anders als zum Beispiel Halley und Tempel-1 ist McNaught kein altbekannter Komet, dessen Entdecker längst verstorben und dessen Wiederkunft schon zur Routine geworden ist. McNaught wurde erst am 7. August 2006 von dem britisch-australischen Astronomen Robert H. McNaught vom Siding Spring Observatory in New South Wales (Australien) entdeckt. Damals war der Komet noch ein sehr schwaches Objekt der Magnitude 17,3 und damit 25.000-mal schwächer als ein Objekt, das ein Mensch am nächtlichen Himmel gerade noch sehen kann. Robert McNaught ist zwar ein leidenschaftlicher Kometenjäger – dieser Komet ist bereits der 31. Himmelskörper, der seinen Namen trägt – sieht seine Entdeckung aber dennoch recht gelassen. Er sagt: „Es ist weitgehend Zufall, wer einen Kometen als Erster sieht“ und verweist statt dessen auf Programmierer der Universität von Arizona, die die Bildauswertungssoftware geschrieben haben, mit der er den Kometen letztlich entdeckt hat. Die Entdeckung geschah im Rahmen eines Programms zur Suche nach Objekten, die der Erde in Zukunft gefährlich nahe kommen könnten.

Dass McNaught sich zu einem Objekt von solcher Helligkeit entwickeln würde, war nicht von Anfang an zu erwarten. Erst als wiederholte Beobachtungen und Berechnungen zeigten, dass er sich noch innerhalb der Merkurbahn an der Sonne vorbei bewegen und diese ihm somit kräftig „einheizen“ würde, konnten die Wissenschaftler sich denken, dass die Show wohl ziemlich spektakulär werden würde.

Die Magnituden-Skala, mit der Astronomen die Helligkeit von Himmelskörpern beschreiben, hat eine logarithmische Aufteilung. Objekte mit Magnituden von großen positiven Zahlen sind sehr dunkel und mit bloßem Auge am Nachthimmel nicht zu erkennen. Dies ist erst ab Magnituden um Null herum der Fall. Sirius, der hellste Stern am Himmel, hat eine Magnitude von -1,4. Wirklich helle Objekte, die noch bei Tageslicht zu erkennen sind, haben negative Magnituden mit hohen Beträgen, wie etwa der Mond (-12,7) oder die Sonne (-26,7). McNaught hat bisher eine maximale Helligkeit von ca. -5 erreicht und war damit das hellste Objekt, dass SOHO überhaupt jemals beobachtet hat. Man muss in der Geschichte der Kometenbeobachtung weit zurück gehen, um einen noch helleren Kometen zu finden: Das war Ikeya-Seki, der 1965 eine Magnitude von -7 erreichte – und wohl auch nur deshalb, weil er während der Sonnenumrundung in drei Teile zerbrach, was die Helligkeit von Kometen gewöhnlich vorübergehend start erhöht.

Mittlerweile kann McNaught von der südlichen Erdhalbkugel aus beobachtet werden, wie er wieder in den fernen Weltraum entschwindet. Allerdings wird erwartet, dass seine Helligkeit nun rasch nachlässt, da er sich von der Sonne entfernt und deren Einfluss somit wieder schwindet.

Videos:

• SOHO-Video von McNaught, mittlere Auflösung (MPEG 2 MB)
• SOHO-Video von McNaught, kleine Auflösung (Quicktime 350 KB)

Der Beitrag McNaught – hellster Komet seit über 40 Jahren erschien zuerst auf Raumfahrer.net.