Die Raumsonde Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation hat zum ersten Mal die Umkehrung des Magnetfelds der Sonne mit der Kamera festgehalten.
Diese Umkehrungen, die als magnetische Switchbacks bekannt sind, wurden zuvor vermutet, aber bisher nicht direkt beobachtet.
Die neue Beobachtung bietet einen vollständigen Überblick über die Struktur und bestätigt, dass magnetische Serpentinen einen S-förmigen Charakter haben.
Die ESA hofft, dass das Filmmaterial dazu beitragen wird, das Geheimnis zu lüften, wie ihr physikalischer Entstehungsmechanismus dazu beitragen könnte, Sonnenwinde zu beschleunigen.
Die Raumsonde Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation hat zum ersten Mal die Umkehrung des Magnetfelds der Sonne mit der Kamera festgehalten. Diese Umkehrungen, die als magnetische Switchbacks bekannt sind, wurden zuvor vermutet, aber bisher nicht direkt beobachtet
Eine Reihe von Raumfahrzeugen – darunter die Parker Solar Probe der NASA – sind bereits durch magnetische Serpentinen geflogen, konnten die rätselhaften Regionen jedoch nicht aufzeichnen.
Am 25. März 2022 war Solar Orbiter jedoch nur einen Tag von einem nahen Sonnendurchgang entfernt, als sein Metis-Instrument ein ungewöhnliches Bild der Sonnenkorona aufzeichnete.
Das Bild zeigte einen verzerrten S-förmigen Knick im koronalen Plasma, der verdächtig nach einer Sonnenkehre aussah.
Das Metis-Bild wurde im sichtbaren Licht aufgenommen, daher beschlossen die Forscher, es mit einem Bild zu vergleichen, das vom Extreme Ultraviolet Imager-Instrument von Solar Orbiter aufgenommen wurde.
Dieser Vergleich bestätigte den Kandidaten-Switchback über einer aktiven Region, die als AR 12972 katalogisiert ist.
Eine weitere Analyse der Metis-Daten zeigte, dass die Geschwindigkeit des Plasmas über dieser Region sehr langsam war – wie man es von einer aktiven Region erwarten würde, die ihre gespeicherte Energie noch freisetzen muss.
Daniele Telloni, der die Studie leitete, dachte sofort, dass dies einem Mechanismus für Serpentinen ähnelt, der von Professor Gary Zank von der University of Alabama in Huntsville vorgeschlagen wurde.
In der Nähe der Sonne gibt es offene und geschlossene Magnetfeldlinien.
Geschlossene Linien sind magnetische Schleifen, die sich in die Sonnenatmosphäre wölben, bevor sie sich umrunden und wieder in der Sonne verschwinden.
Oberhalb dieser Feldlinien kann nur sehr wenig Plasma in den Weltraum entweichen, weshalb die Geschwindigkeit der Sonnenwinde hier tendenziell gering ist.
Am 25. März 2022 war Solar Orbiter nur einen Tag von einem nahen Sonnendurchgang entfernt, als sein Metis-Instrument ein ungewöhnliches Bild der Sonnenkorona aufzeichnete
In der Studie bewiesen die Forscher, dass es zu Switchbacks kommt, wenn es eine Wechselwirkung zwischen einem Bereich mit offenen Feldlinien und einem Bereich mit geschlossenen Feldlinien gibt. Wenn sich die Feldlinien treffen, verbinden sie sich wieder zu stabileren Konfigurationen. Und ähnlich wie beim Peitschenknallen setzt dies Energie frei und sendet eine S-förmige Störung aus
Im Gegensatz dazu gehen offene Feldlinien von der Sonne aus und verbinden sich mit dem interplanetaren Magnetfeld des Sonnensystems.
Hier kann Plasma frei fließen und schnelle Sonnenwinde entstehen lassen.
In der Studie bewiesen die Forscher, dass es zu Switchbacks kommt, wenn es eine Wechselwirkung zwischen einem Bereich mit offenen Feldlinien und einem Bereich mit geschlossenen Feldlinien gibt.
Wenn sich die Feldlinien treffen, verbinden sie sich wieder zu stabileren Konfigurationen.
Und ähnlich wie eine knallende Peitsche setzt dies Energie frei und sendet eine S-förmige Störung aus.
Professor Zank sagte: „Das erste Bild von Metis, das Daniele zeigte, erinnerte mich fast sofort an die Cartoons, die wir bei der Entwicklung des mathematischen Modells für eine Spitzkehre gezeichnet hatten.
„Natürlich war das erste Bild nur eine Momentaufnahme, und wir mussten unseren Enthusiasmus dämpfen, bis wir die hervorragende Metis-Abdeckung genutzt hatten, um zeitliche Informationen zu extrahieren und eine detailliertere Spektralanalyse der Bilder selbst durchzuführen. Die Ergebnisse erwiesen sich als absolut spektakulär!’
Die Forscher hoffen, dass die Ergebnisse dazu beitragen werden, das Geheimnis zu lüften, wie Sonnenwinde beschleunigt und von der Sonne weg erhitzt werden.
“Der nächste Schritt besteht darin, zu versuchen, vor Ort beobachtete Serpentinen statistisch mit ihren Ursprungsregionen auf der Sonne zu verknüpfen”, sagte Frau Telloni.
Das Filmmaterial wurde während des allerersten nahen Vorbeiflugs des Solar Orbiters an der Sonne aufgenommen, und die ESA hofft, dass bei weiteren Umlaufbahnen noch mehr Daten gewonnen werden können.
Daniel Muller, ESA-Projektwissenschaftler für Solar Orbiter, fügte hinzu: „Mit jeder Umlaufbahn erhalten wir mehr Daten von unserer Suite von zehn Instrumenten.
„Basierend auf Ergebnissen wie diesem werden wir die Beobachtungen, die für die nächste Sonnenbegegnung von Solar Orbiter geplant sind, verfeinern, um zu verstehen, wie die Sonne mit der breiteren magnetischen Umgebung des Sonnensystems verbunden ist.
“Dies war der allererste enge Vorbeiflug von Solar Orbiter an der Sonne, daher erwarten wir noch viele weitere aufregende Ergebnisse.”
DER SOLAR ORBITER DER ESA: DAS BRITISCHE RAUMFAHRZEUG WIRD DAS ERSTE SEIN, DAS BILDER DER POLARREGIONEN DER SONNE AUFNAHME
Solar Orbiter ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation mit Unterstützung der NASA zur Erforschung der Sonne und der Auswirkungen unseres Wirtssterns auf das Sonnensystem – einschließlich der Erde.
Solar Orbiter (künstlerische Darstellung) ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation zur Erforschung der Sonne und ihrer Auswirkungen auf das Sonnensystem. Der Start ist für 2020 von Cape Canaveral in Florida, USA, geplant
Der Satellit startete im Februar 2020 von Cape Canaveral in Florida und erreichte im Juni 2020 seine erste enge Annäherung an die Sonne.
Es wurde in Stevenage, England, gebaut und ist mit einem sorgfältig ausgewählten Satz von 10 Teleskopen und Direkterfassungsinstrumenten ausgestattet.
Solar Orbiter wird innerhalb von 26 Millionen Meilen (43 Millionen km) an die Sonnenoberfläche heranfliegen, um die Pole unseres Sterns genau zu inspizieren.
Wissenschaftler untersuchen, wie sich die gewalttätige äußere Atmosphäre der Sonne, auch Korona genannt, bildet.
Es wurde in Stevenage, England, gebaut und ist mit einem sorgfältig ausgewählten Satz von 10 Teleskopen und Direkterfassungsinstrumenten ausgestattet
Dies ist die Region, aus der „Sonnenwinde“ – Stürme geladener Teilchen, die die Elektronik auf der Erde stören können – in den Weltraum geblasen werden.
Durch Solar Orbiter hoffen Forscher herauszufinden, was Sonnenstürme auslöst, um sie in Zukunft besser vorhersagen zu können.
Es wird erwartet, dass die Hitzeschilde des Solar Orbiter während seiner nächsten Vorbeiflüge Temperaturen von bis zu 600 ° C (1.112 ° F) erreichen.
Es wird eng mit der im August 2018 gestarteten Parker Solar Probe der Nasa zusammenarbeiten und untersucht auch die Korona der Sonne.