Am 26. März 2022 machte die Raumsonde Solar Orbiter den ersten ihrer nahen Perihelpassagen. Die Raumsonde flog näher an die Sonne heran als der innere Planet Merkur und erreichte ihre größte Annäherung bei nur 32 % der Entfernung von der Erde zu unserem Stern.
Die Bilder, die so nah an der Sonne aufgenommen wurden, waren beeindruckend. Sie zeigen starke Fackeln, spektakuläre Ansichten der Sonnenpole und einen merkwürdigen Sonnenigel, das auffälligste Merkmal, das während dieses Perihels zu sehen ist; Es erstreckt sich 25.000 km über die Sonne und hat viele Spitzen aus heißem und kälterem Gas, die sich in alle Richtungen erstrecken.
Solar Orbiter ist eine gemeinsame Mission von ESA und NASA zur Erforschung unserer Sonne. Die am 10. Februar 2020 gestartete Sonde trägt zehn wissenschaftliche Instrumente.
Sein wissenschaftliches Hauptziel ist es, die Verbindung zwischen der Sonne und der Heliosphäre zu untersuchen.
Die Heliosphäre ist eine große kosmische Blase, die sich über die Planeten unseres Sonnensystems hinaus erstreckt. Es ist mit elektrisch geladenen Teilchen gefüllt, von denen die meisten von der Sonne ausgestoßen wurden und den Sonnenwind bildeten.
Es ist die Bewegung dieser Teilchen und die damit verbundenen solaren Magnetfelder, die das Weltraumwetter erzeugen.
Um die Wirkung der Sonne auf die Heliosphäre zu sehen, müssen die Ergebnisse der Solar Orbiter-Instrumente, die Partikel und Magnetfelder erkennen, die durch das Raumfahrzeug hindurchgehen, zu Ereignissen auf oder in der Nähe der sichtbaren Oberfläche der Sonne verfolgt werden, die ferngesteuert aufgezeichnet werden Erfassungsinstrumente.
Dies ist keine leichte Aufgabe, da die magnetische Umgebung um die Sonne sehr komplex ist, aber je näher ein Raumschiff an die Sonne herankommt, desto einfacher wird es, die Bewegung der Teilchen entlang der Magnetfeldlinien zur Sonne zurückzuverfolgen.
Das erste Perihel war ein wichtiger Test dafür, und die bisherigen Ergebnisse sehen sehr vielversprechend aus.
Am 21. März 2022, wenige Tage vor dem Perihel, fegte eine Wolke energiereicher Teilchen durch den Solar Orbiter. Es wurde vom Energy Particle Detector (EPD) entdeckt.
Charakteristischerweise kamen die energetischsten von ihnen zuerst an, gefolgt von niedrigeren und niedrigeren Energien.
Dies deutet darauf hin, dass sich die Partikel nicht in der Nähe des Raumfahrzeugs bilden. Stattdessen wurden sie in der Sonnenatmosphäre produziert, näher an der Sonnenoberfläche, sagte EPD-Hauptforscher Javier Rodriguez-Pacheco, ein Forscher an der Universität von Alcala. Als sie den Weltraum durchquerten, überholten die schnelleren Partikel die langsameren, wie Läufer bei einem Sprint.
Am selben Tag entdeckte das Experiment Solar Orbiter Radio and Plasma Waves (RPW) ihre Annäherung und erfasste den starken charakteristischen Sweep von Radiofrequenzen, der auftritt, wenn beschleunigte Teilchen – hauptsächlich Elektronen – entlang der Magnetfeldlinien der Sonne spiralförmig entlanglaufen. RPW entdeckte dann Schwingungen, die als Langmuir-Wellen bekannt sind.
Dies ist ein Zeichen dafür, dass energiereiche Elektronen auf dem Raumschiff angekommen sind, sagte RPW-Hauptforscher Dr. Milan Maksimovich, LESIA-Forscher am Pariser Observatorium.
Von den Fernerkundungsinstrumenten aus sahen sowohl das EUI als auch das Röntgenspektrometer/Teleskop (STIX) Ereignisse auf der Sonne, die die Ursache für den Partikelausstoß sein könnten.
Während die Partikel, die in den Weltraum schossen, von EPD und RPW entdeckt wurden, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass andere Partikel von dem Ereignis nach unten wandern und auf niedrigere Ebenen der Sonnenatmosphäre treffen können. Hier kommt STIX zur Rettung.
Während EUI ultraviolettes Licht sieht, das von einer Flare-Stelle in der Sonnenatmosphäre emittiert wird, sieht STIX Röntgenstrahlen, die erzeugt werden, wenn Elektronen, die durch eine Flare beschleunigt werden, mit Atomkernen in den unteren Schichten der Sonnenatmosphäre interagieren.
Wie genau all diese Beobachtungen zusammenhängen, bleibt den Forschern abzuwarten.
Aus der Zusammensetzung der von der EPD erfassten Partikel gibt es einige Hinweise darauf, dass sie wahrscheinlich eher durch einen koronalen Aufprall in einem allmählicheren Ereignis beschleunigt wurden als impulsiv durch eine Eruption.
Wir haben möglicherweise mehrere Beschleunigungszentren, sagte STIX-Hauptforscher Dr. Samuel Crooker, ein Forscher an der FHNW.
Ein weiteres Merkmal dieser Situation ist, dass das Magnetometer (MAG) zu diesem Zeitpunkt nichts Signifikantes registrierte. Dies ist jedoch nicht ungewöhnlich.
Durch die Kombination von Daten aller Instrumente werden Wissenschaftler in der Lage sein, die Geschichte der Sonnenaktivität von der Sonnenoberfläche bis zum Solar Orbiter und darüber hinaus zu erzählen.
Und dieses Wissen wird den Weg für ein zukünftiges System ebnen, das entwickelt wurde, um Weltraumwetterbedingungen auf der Erde in Echtzeit vorherzusagen.
2022-05-21 11:12:15
Autor: Vitalii Babkin