Fünf Jahre SOHO machten Sonne transparent
Betreiber von Kommunikationssatelliten fürchten Sonnenstürme wie der
Teufel das Weihwasser. Denn trifft ein Schwall elektrisch geladener
Teilchen auf die Satelliten, kann das zu Ausfällen und Schäden führen. Da
Sonnenstürme direkt mit der Aktivität auf der Sonne zusammenhängen, sind
sie besonders an den Vorgängen auf dem lebensspendenden Gasball
interessiert.
Französische und amerikanische Wissenschaftler
könnten den Satellitenbetreibern nun einen Großteil ihrer Sorgen nehmen.
Sie fanden zwei unterschiedliche Methoden, wie man die Aktivität auf der
erdabgewandten Seite der Sonne erkennen kann, bevor sie sich zu uns
dreht.
Ausgangspunkt dieser neuen Methoden ist das höchst erfolgreiche Sonnenobservatorium SOHO
(The Solar and Heliospheric Observatory). Dabei kann das an Bord befindliche SWAN-Instrument
ultraviolette Strahlung um die Sonne orten, die wie das Licht eines
Leuchtturms durch den Weltraum schweift.
Das MDI-Instrument wiederum sieht geradewegs durch die Sonne hindurch und kann besonders aktive Regionen erkennen.
Beide Teams stellen die Beobachtungen, die mit diesen neuen Methoden durchgeführt werden,
jetzt täglich der Öffentlichkeit zur Verfügung.
Die Bekanntgabe dieses Service fällt dabei direkt mit dem so genannten Sonne-Erde Tag 2001 zusammen,
der von der Europäischen Weltraumagentur, der NASA und ähnlicher Agenturen
ausgiebig gefeiert wird. Außerdem wird damit der fünfte Geburtstag von
SOHO gefeiert. Der gemeinsam von der ESA und NASA gebaute Satellit wurde
im April 1996 ins All geschossen.
"Was als ganz normale Forschung
begonnen hat, wurde jetzt zu einem täglichen Werkzeug", kommentiert
Jean-Loup Bertaux vom CNRS Service dŽAéronomie bei Paris. Bertaux leitet
das französisch-finnische Team, das für das SWAN-Instrument verantwortlich
ist. "Jetzt werden wir nicht mehr von hoher Aktivität der Sonne
überrascht, die plötzlich von ihrer Rückseite
auftaucht."
Zwei Instrumente enttarnen die Sonne
Die Sonne benötigt für eine einmalige Drehung um ihre Achse rund vier Wochen.
Doch aktive Regionen auf der Oberfläche können innerhalb weniger Tage
entstehen.
Bis vor zwei Jahren gab es also keine Methode solche Ereignisse vorherzusagen.
Im Juni 1999 aber konnte das SWAN-Team erstmals die verräterische UV-Strahlung messen,
was die Vorhersage aktiver Regionen wesentlich verbesserte.
Im März letzten Jahres schließlich gelang es einem Team um Charles Lindsey,
University of Arizona, und Doug Braun, University of Colorado in Boulder, Schallwellen von der Sonne zu orten,
die von Sonnenflecken auf der erdabgewandten Seite reflektiert
werden.
Beschleunigt von gewaltigen Magnetfeldern um die Sonnenflecken treffen die Schallwellen
dabei um einige Sekunden früher auf der erdzugewandten Seite ein, als jene von Regionen, wo sich keine
Sonnenflecken befinden. Grundlage für dieses Verfahren ist das MDI-Instrument an Bord von SOHO.
Da für diese Methode allerdings Millionen von Punkten auf der Sonne abgetastet werden müssen,
bedarf es eines leistungsfähigen Computers, um die Daten zu verarbeiten und aus ihnen
ein Holografie-ähnliches Bild der Sonne zu erstellen.
Heute werden beide Methoden eingesetzt, um eine bessere Vorhersage aktiver Regionen
auf der erdabgewandten Seite der Sonne zu erzielen. Das MDI-Instrument ortet dabei
die Sonnenflecken und SWAN analysiert wie stark sie sind.
"Als wir vor fünf Jahren unsere Studien mit SOHO aufnahmen, glaubte niemand,
dass man jemals geradewegs durch die Sonne blicken könnte", kommentiert Philip Scherrer
von der Stanford University. "Jetzt machen wir so etwas täglich und in Echtzeit.
Damit haben wir die Sonne völlig transparent gemacht."
Obwohl SOHO ursprünglich für rein wissenschaftliche Zwecke konzipiert wurde,
setzt man sie mittlerweile quasi als Wachhund ein, der die Sonne täglich
kontrolliert.
Die Weltraum-Wetterfrösche sind mittlerweile so abhängig von SOHO geworden,
dass eine verläßliche Vorhersage von Sonnenstürmen ohne sie kaum mehr möglich wäre.
Solche Vorhersagen sind nicht nur wichtig um Kommunikationssatelliten oder Kraftwerke
auf der Erde zu schützen, sondern auch Astronauten. Besonders sie sind den hochenergetischen
Teilchen der Sonne beinahe schutzlos ausgeliefert.
Solarer Striptease
SOHO besitzt bei der Untersuchung der Sonne einen wahren Logenplatz im All, rund 1,5
Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Dort können ihre Instrumente
den Gasball
bis in seinen Kern untersuchen, durch die stürmige Atmosphäre und turbulenten
oberen Schichten hindurch.
Für das menschliche Auge erscheint die Sonne zwar ruhig und gleichmäßig, doch die
Augen SOHOŽs sehen eine ganz andere Sonne, eine auf der nichts, aber auch absolut
nichts, ruhig vonstatten geht.
SOHO konnte den brodelnden Gasball studieren, wie kein anderer Satellit zuvor. Im Laufe
der letzten Jahre legte unserer Sonne solcherart einen regelrechten Striptease hin
und gab dabei viele ihrer Geheimnisse preis.
Der Herzschlag der Sonne: Tief unter der sichtbaren Oberfläche werden alle 16 Monate
gigantische Gasströme beschleunigt und wieder abgebremst. Die Forscher glauben, dass
dieses Pulsieren der wahre Herzschlag der Sonne ist. Entdeckt wurde dies anhand von Daten
SOHOŽs und eines Netzwerks an Bodenstationen, genannt GONG.
Stärkere Sonnenstrahlen: Durch genaue Studien in den letzten fünf Jahren haben die
SOHO-Wissenschaftler herausgefunden, dass die Sonnenstrahlung gegen Solar Maximum hin
um 0,1 Prozent stärker geworden ist. Doch durch genauere Analysen entdeckte man,
dass hochenergetische UV-Strahlung in den letzten 300 Jahren sogar um 3 % angestiegen ist.
Tausende von täglichen Explosionen: Lange Zeit grübelten die Forscher, warum die äußere
Atmosphäre der Sonne viel heißer ist, als die sichtbare Oberfläche. Grund ist offenbar
ein kontinuierliches Dauerfeuer an kleineren Explosionen. Sie passieren, wenn sich die
verworrenen magnetischen Feldlinien wieder neu ausrichten.
Ursprung des Sonnenwinds: Er dürfte laut SOHO in den wabenartigen Gasblasen zu suchen
sein, von denen ständig eine große Menge an Gas ausströmt. Vor allem
geschieht das
in den Polarregionen der Sonne. Weiter in Richtung Äquator gibt es eine kleinere Quelle
des Sonnewinds, keilförmige Gasstrukturen.
Gigantische Sonnenbeben: Nach einer Sonneneruption rollen regelmäßig enorme Wellenberge
über die Oberfläche der Sonne, ähnlich wie in einem Teich, wenn man einen Stein hineinwirft.
Wie gewaltig diese Wellen sind, zeigt ein Vergleich der SOHO-Forscher mit dem verheerenden
Erdbeben von San Francisco im Jahre 1906 - eine solche Welle ist demnach 40.000 mal stärker.
Enorme Tornados: SOHO entdeckte Tornados, die größer sind als der gesamte afrikanische Kontinent.
Dabei drehen sich enorme Gaswirbel von den Polen Richtung Äquator mit einerdurchschnittlichen
Windgeschwindigkeit von 50.000 km/h. Diese Geschwindigkeit kann bei Windböen aber noch
um das Zehnfache überschritten werden.
SOHO
Obwohl von den Europäern gebaut, wurde SOHO am 2. Dezember 1995 an Bord einer NASA-Rakete
in den Weltraum geschossen. Über die folgenden Monate reiste die Sonde dann bis zum so
genannten Lagrange-Punkt weiter.
Diesen L1 genannten Punkt, der 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, umkreist
SOHO seitdem auf einer Umlaufbahn, deren Radius 600.000 km beträgt.
Von dort aus ist die Sonne 24 Stunden pro Tag sichtbar und kann somit ohne Unterbrechung
untersucht werden. Auf einer gewöhnlichen Erdumlaufbahn würden die
Beobachtungen periodisch
unterbrochen werden, wenn der Satellit in den Schatten der Erde gerät.
Ende April 1996 wurde die SOHO-Mission für eröffnet erklärt. Ursprünglich war die Mission
für zwei Jahre ausgelegt, doch schon bald wusste man, was man an der Sonde hatte.
Derzeit ist die Mission bis mindestens März 2003 gesichert.
Nur zweimal war das Schicksal von SOHO ungewiss, nämlich zwischen 25. Juni und 5. November
1998, sowie 21. Dezember und 2. Februar 1999.
Im ersten Fall verloren die Forscher sowohl Kontakt als auch Kontrolle über die Sonde,
im zweiten Fall war ein beschädigtes Gyroskop verantwortlich.
Doch in beiden Fällen konnte die Mission gerettet werden, was im Nachhinein gesehen
eine wahre Meisterleistung war.
SOHO hat im Laufe seiner fünfjährigen Regentschaft allerdings nicht nur Sensationelles über
die Sonne herausgefunden, sie ist auch als bei weitem größter Entdecker neuer Kometen bekannt.
Laut jüngstem Stand sind es mehr als 304, von denen allerdings die meisten klein sind
und in die Sonne rasen. Insgesamt arbeiten mit SOHO-Wissenschaftler aus über 15 Nationen und
wir dürfen uns noch auf viele fantastische Aufnahmen der Sonde freuen.
SOHO-Kurzinformation - hrsg. im LISS-KOMPENDIUM -
www.liss-kompendium.de
© Copyright by Eberhard Liß
|
