Solar Orbiter erspäht einen „Igel“ beim nahen Sonnendurchgang

Das Raumschiff, das am 26. März an der Sonne vorbeiflog, hat eine Fundgrube an neuen Bildern und Erkenntnissen zurückgebracht, nachdem es sich der Erde bis auf ein Drittel der Entfernung von der Sonne näherte. Der Hitzeschild von Solar Orbiter erreichte etwa 500 Grad Celsius (932 Grad Fahrenheit), funktionierte aber wie erwartet und schützte das Raumschiff während seines historischen ersten Vorbeiflugs.

Solar Orbiter ist mit einem mehrschichtigen Hitzeschild ausgestattet, einer speziellen Beschichtung namens “Solar Black”, die aus verbranntem Knochen und Schiebetüren besteht, die seine Instrumente schützen. Das Raumfahrzeug verfügt außerdem über Solarzellen, die sich von den schlimmsten Hitze- und Kühlelementen in seinem Inneren wegkippen lassen. Zusammen verhindern diese, dass das Raumschiff schmilzt, während es die Sonne untersucht.

Wissenschaftler beginnen gerade erst mit der Analyse des vollständigen Datensatzes, der von den 10 wissenschaftlichen Instrumenten des Orbiters erfasst wurde, aber die Erkenntnisse werden unser Verständnis des Verhaltens der Sonne und ihrer Auswirkungen auf das Weltraumwetter, das sich auf die Erde auswirkt, vertiefen.

Die Sonne wird aktiver und Solar Orbiter beobachtet seine Wutausbrüche, während die Sonne auf das Sonnenmaximum zusteuert.

Es ist wichtig, den Sonnenzyklus zu verstehen, da das von der Sonne verursachte Weltraumwetter – Eruptionen wie Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe – Auswirkungen auf das Stromnetz, Satelliten, GPS, Fluggesellschaften, Raketen und Astronauten im Weltraum haben kann.

Im Laufe eines Sonnenzyklus geht die Sonne von einer ruhigen Periode in eine sehr intensive und aktive Phase über. Diese Aktivität wird verfolgt, indem Sonnenflecken gezählt werden und wie viele im Laufe der Zeit sichtbar sind. Sonnenflecken oder dunkle Flecken auf der Sonne sind der Ausgangspunkt für die explosiven Fackeln und Auswurfereignisse, die Licht, Sonnenmaterial und Energie in den Weltraum freisetzen.

Dies bringt Solar Orbiter und eine andere Mission namens Parker Solar Probe in die perfekte Position, um zu beobachten, wie wir uns auf das Sonnenmaximum zubewegen.

Während Solar Orbiter detaillierte neue Bilder der Sonne aufnimmt, versuchen Wissenschaftler zu bestimmen, was sie sehen, und vergleichen sie mit früheren Sonnenbeobachtungen früherer Missionen, um festzustellen, ob es sich um bekannte Merkmale oder unbekannte Phänomene handelt. Einer dieser unerwarteten Funde wurde „Igel“ genannt, ein Merkmal, das sich über 15.534 Meilen (25.000 Kilometer) auf der Sonne erstreckt und Spitzen aus heißem und kaltem Gas aufweist.

Derzeit gibt es keine Erklärung dafür, was es ist oder wie es sich in der Sonnenatmosphäre gebildet hat.

Solar Orbiter hat auch einen Film von einem aktiven Bereich auf der Sonne aufgenommen, wo das Magnetfeld Schleifen freisetzt, die in die Atmosphäre aufsteigen. Gas bewegt sich um die Schleifen, kühlt ab und erzeugt auf der Sonnenoberfläche “Kronenregen”. Das Wissenschaftsteam sah auch „Coronal Moss“, bei dem helles Gas Spitzenmuster auf der Sonne erzeugt.

„Die Bilder sind wirklich atemberaubend“, sagte David Berghmans, Hauptforscher des Extreme Ultraviolet Imager-Instruments am Königlichen Observatorium von Belgien, in einer Erklärung. „Selbst wenn der Solar Orbiter morgen aufhören würde, Daten zu sammeln, wäre ich jahrelang damit beschäftigt, all diese Dinge herauszufinden.“

Sonnengeheimnisse enträtseln

Die Solar Orbiter-Mission soll die äußere Atmosphäre der Sonne, die sogenannte Korona, untersuchen und bestimmen, wie die Sonne mit der Heliosphäre interagiert, einer Blase voller geladener Teilchen, die von der Sonne freigesetzt wird und sich über die Planeten in unserem Sonnensystem hinaus erstreckt. Weltraumwetter entsteht, wenn die Sonne ihren Strom geladener Teilchen, Sonnenwind genannt, sowie Aktivität durch die magnetischen Felder der Sonne freisetzt.

Die Korona kann eine Million Grad Celsius (1,8 Millionen Grad Fahrenheit) erreichen, während die Oberfläche 5.000 Grad Celsius (9.000 Grad Fahrenheit) hat. Solar Orbiter könnte bei der Bestimmung helfen, warum die Temperatur vom Kern der Sonne weg zu steigen scheint, anstatt zu fallen.

Die Instrumente des Raumfahrzeugs zeichnen Daten des Sonnenwinds und der Magnetfelder auf und versuchen, sie zu ihrem Ursprung durch die komplexe, magnetische Umgebung und zurück zur Sonne zu verfolgen. Jedes Instrument ist für die Beobachtung und Aufzeichnung verschiedener Aspekte der Sonne verantwortlich. Die Kombination dieser Erkenntnisse könnte eines Tages genutzt werden, um Wissenschaftlern bei der Vorhersage des Weltraumwetters von der Erde aus zu helfen.

Im Vorfeld des nahen Vorbeiflugs befand sich Solar Orbiter im Wesentlichen stromaufwärts der Erde und beobachtete Sonnenwind und koronale Massenauswürfe, die auf die Erde zusteuern könnten. Das Senden von Daten in Echtzeit mit Lichtgeschwindigkeit warnte Sterngucker, nach Polarlichtern auf der Erde Ausschau zu halten.

Aber die Überwachung des Weltraumwetters auf diese Weise könnte uns auch helfen, unsere technologische Infrastruktur und sogar Astronauten auf der Internationalen Raumstation besser zu schützen. Eine zukünftige ESA-Mission, Vigil, wird schließlich an einem Punkt auf einer Seite der Sonne platziert und koronale Massenauswürfe beobachten, die auf die Erde zusteuern.

Solar Orbiter bringt sich nun in Position für einen dritten Vorbeiflug an der Venus im September und seinen nächsten nahen Vorbeiflug an der Sonne im Oktober.

Weitere Vorbeiflüge werden das Raumschiff in den kommenden Jahren immer näher an den Stern heranbringen. Allmählich wird das Raumschiff seine Ausrichtung erhöhen, um die Polarregionen der Sonne direkter als je zuvor zu untersuchen.

Diese nie zuvor gesehene Ansicht der Pole könnte Wissenschaftlern helfen, die komplexe polare magnetische Umgebung der Sonne zu verstehen, die das wahre Herz des Sonnenzyklus enthüllen könnte.