Die ersten Nahaufnahmen der Sonne von Solar Orbiter Europäische Weltraumorganisation ESA
Der Sonnenforscher Solar Orbiter der ESA erreichte am 15. Juni 2020 sein erstes Perihel, den Punkt in seiner Umlaufbahn, der dem Stern am nächsten liegt, und näherte sich der Sonnenoberfläche 77 Millionen Kilometer 47,8 Millionen Meilen.
Am 16. Juli enthüllte die ESA die ersten Nahaufnahmen, die Solar Orbiter von der Sonne gemacht hat. während einer Online-Pressemitteilung. Zum ersten Mal diskutierten die Wissenschaftler die ersten Nahaufnahmen der Sonne, die wir hier unten sehen können.
Solar Orbiter: Internationale Zusammenarbeit
Solar Orbiter ist eine Weltraummission der internationalen Zusammenarbeit zwischen der Europäischen Weltraumorganisation ESA , NASA und gebaut im Vereinigten Königreich. Neunzehn ESA-Mitgliedstaaten Österreich, Belgien, Tschechische Republik, Dänemark, Finnland, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Italien, Irland, Luxemburg, Niederlande, Norwegen, Polen, Portugal, Spanien,Schweden, die Schweiz und das Vereinigte Königreich sowie die NASA trugen zur wissenschaftlichen Nutzlast und / oder zum Raumschiff bei. Der Satellit wurde vom Hauptauftragnehmer Airbus Defence and Space in Großbritannien gebaut.
„Die ersten Daten zeigen bereits die Kraft einer erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Weltraumagenturen und die Nützlichkeit einer Vielzahl von Bildern, um einige der Geheimnisse der Sonne zu lösen“, sagte Holly Gilbert , Direktor der Abteilung für Heliophysik am Goddard Space Flight Center der NASA und Wissenschaftler des Solar Orbiter Project bei der NASA.
Erste Nahaufnahmen von Solar Orbiter zeigen Sonneneruptionen wie Lagerfeuer
Die ersten Bilder von Solar Orbiter, einer neuen Sonnenbeobachtungsmission von ESA und NASA, haben allgegenwärtige Miniatur-Sonneneruptionen enthüllt, die als synchronisiert bezeichnet werden. Lagerfeuer , Video nahe der Oberfläche unseres nächsten Sterns.
Phänomene wie diese Lagerfeuer waren zuvor nicht im Detail zu beobachten. Laut den Wissenschaftlern hinter der Mission "deutet dies auf das enorme Potenzial von Solar Orbiter hin, das gerade seine frühe Phase der technischen Verifizierung, die als Inbetriebnahme bekannt ist, abgeschlossen hat."
Dies sind nur die ersten Bilder, und wir können bereits interessante neue Phänomene sehen ", sagt Daniel Müller , Wissenschaftler des Solar Orbiter-Projekts der ESA. "Wir haben von Anfang an nicht wirklich so gute Ergebnisse erwartet. Wir können auch sehen, wie sich unsere zehn wissenschaftlichen Instrumente ergänzen und ein ganzheitliches Bild der Sonne und der Umgebung liefern ", sagte er.
Laut ESA, Solar Orbiter SolO, gestartet am 10. Februar 2020 mit sechs Fernerkundungsinstrumenten oder Teleskopen, die die Sonne und ihre Umgebung abbilden, und vier In-situ-Instrumenten, die die Umgebung des Raumfahrzeugs überwachen.
Durch den Vergleich der Daten beider Instrumentensätze erhalten Wissenschaftler Einblicke in die Erzeugung des Sonnenwinds, des Stroms geladener Teilchen der Sonne, der das gesamte Sonnensystem beeinflusst.
Es wird knapp zwei Jahre dauern, bis der Solar Orbiter seine anfängliche operative Umlaufbahn erreicht und mithilfe von schwerkraftunterstützten Vorbeiflügen von Erde und Venus in die hochelliptische Umlaufbahn um die Sonne gelangt.
Der einzigartige Aspekt der Solar Orbiter-Mission ist, dass kein anderes Raumschiff Bilder der Sonnenoberfläche aus so großer Entfernung aufnehmen konnte.
Die nächsten Sonnenbilder des Solar Orbiters enthüllen neue Phänomene, die Wissenschaftler nennen Lagerfeuer
Die im ersten Bildsatz gezeigten Lagerfeuer wurden mit dem Extreme Ultraviolet Imager EUI vom ersten Perihel des Solar Orbiters aufgenommen, dem Punkt in seiner elliptischen Umlaufbahn, der der Sonne am nächsten liegt. Als das Raumschiff die ersten Bilder aufnahm, war es nur77 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, ungefähr die Hälfte der Entfernung zwischen dem Planeten Erde und dem Stern.
„Die Lagerfeuer sind kleine Verwandte der Sonneneruptionen, die wir von der Erde aus beobachten können, millionen- oder milliardenfach kleiner“, sagt David Berghmans vom Royal Observatory of Belgium ROB, Principal Investigator des EUI-Instruments.
Das EUI-Instrument nimmt hochauflösende Bilder der unteren Schichten der Sonnenatmosphäre auf, die als Sonnenkorona bekannt sind. “Die Sonne mag auf den ersten Blick ruhig aussehen, aber wenn wir im Detail schauen, können wir diese Miniaturfackeln überall sehenwir schauen “, sagte Berghmans während der Pressemitteilung.
Die Wissenschaftler sagen, dass es noch nicht klar ist, ob die Lagerfeuer nur winzige Versionen großer Fackeln sind oder ob sie von verschiedenen Mechanismen angetrieben werden. Sie haben jedoch bereits Theorien, dass diese Miniaturfackeln zu einer der mysteriösesten beitragen könntenPhänomene auf der Sonne: Die koronale Erwärmung.
Solar Orbiter: Können die Lagerfeuer die Geheimnisse der Sonne enthüllen?
„Diese Lagerfeuer sind für sich genommen völlig unbedeutend, aber wenn sie ihre Wirkung auf die gesamte Sonne zusammenfassen, könnten sie den dominierenden Beitrag zur Erwärmung der Sonnenkorona leisten“, sagt Frédéric Auchère vom Institut d'Astrophysique Spatiale IAS, Frankreich, Co-Principal Investigator der EUI.
Die Sonnenkorona ist die äußerste Schicht der Sonnenatmosphäre, die sich Millionen von Kilometern in den Weltraum erstreckt. Ihre Temperatur beträgt mehr als eine Million Grad Celsius eine Million und achthunderttausend Fahrenheit und ist um Größenordnungen heißer als die Oberflächeder Sonne, kühle 5.500 ° C 9.932 ° F. Nach jahrzehntelangen Studien sind die physikalischen Mechanismen, die die Korona erwärmen, noch nicht vollständig verstanden, aber ihre Identifizierung wird als der heilige Gral der Sonnenphysik angesehen.
„Es ist offensichtlich viel zu früh, um dies zu sagen, aber wir hoffen, dass wir durch die Verknüpfung dieser Beobachtungen mit Messungen unserer anderen Instrumente, die den Sonnenwind beim Passieren des Raumfahrzeugs spüren, einige dieser Rätsel lösen können“, sagt Yannis Zouganelis , Stellvertretender Projektwissenschaftler für Solar Orbiter bei der ESA.
Solar Orbiter: Die andere Seite der Sonne sehen
Der polarimetrische und helioseismische Imager PHI ist ein weiteres hochmodernes Instrument an Bord des Solar Orbiter. Er führt hochauflösende Messungen der Magnetfeldlinien auf der Sonnenoberfläche durch. Er dient zur Überwachung aktiver Regionen auf der Sonnemit besonders starken Magnetfeldern, die Sonneneruptionen hervorrufen können.
Während Sonneneruptionen setzt die Sonne Ausbrüche energetischer Partikel frei, die den Sonnenwind verstärken, der ständig vom Stern in den umgebenden Raum strömt. Wenn diese Partikel mit der Magnetosphäre der Erde interagieren, können sie magnetische Stürme verursachen, die Telekommunikationsnetze und Stromnetze stören könnenauf dem Boden.
„Im Moment befinden wir uns im Teil des 11-jährigen Sonnenzyklus, in dem die Sonne sehr ruhig ist“, sagt Sami Solanki , Direktor des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen und PHI Principal Investigator. „Da sich der Solar Orbiter jedoch in einem anderen Winkel zur Sonne als die Erde befindet, konnten wir tatsächlich eine aktive Region sehen, die es nicht gabVon der Erde aus nicht beobachtbar. Das ist eine Premiere. Wir konnten das Magnetfeld auf der Rückseite der Sonne noch nie messen “, sagte er.
Die Magnetogramme, die zeigen, wie sich die Stärke des solaren Magnetfelds über die Sonnenoberfläche ändert, können dann mit den Messungen der In-situ-Instrumente verglichen werden.
„Das PHI-Instrument misst das Magnetfeld an der Oberfläche, wir sehen Strukturen in der Sonnenkorona mit EUI, aber wir versuchen auch, die Magnetfeldlinien abzuleiten, die in das interplanetare Medium gehen, in dem sich der Solar Orbiter befindet“, sagt Jose Carlos del Toro Iniesta , PHI-Co-Principal Investigator, Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spanien.
Solar Orbiter Mission in Covid-19 mal
Die Wissenschaftler waren gezwungen, ihre Arbeit umzustrukturieren, als die Welt von Lockdown heimgesucht wurde. Sie mussten die Inbetriebnahme auf herkömmliche Weise stoppen. Nur zwei Ingenieure konnten im Kontrollraum sein und Abstand voneinander halten. Und der Rest des Teams würde es seinvon zu Hause aus arbeiten. "Es war schwierig, aber es hat besser funktioniert als erwartet", sagte einer der Wissenschaftler während der Pressekonferenz.
Sonnenwind fangen
Die vier In-situ-Instrumente des Solar Orbiter charakterisieren die Magnetfeldlinien und den Sonnenwind beim Passieren des Raumfahrzeugs.
Christopher Owen vom Mullard Space Science Laboratory des University College London und Principal Investigator des In-situ-Solarwindanalysators sagte: „Mithilfe dieser Informationen können sie abschätzen, wo auf der Sonne dieser bestimmte Teil des Sonnenwinds emittiert wurde, und dann verwendendas vollständige Instrumentarium der Mission, um die physikalischen Prozesse in den verschiedenen Regionen der Sonne aufzudecken und zu verstehen, die zur Bildung von Sonnenwind führen. “
Die Schlüsselrolle Großbritanniens bei der Entwicklung der Solar Orbiter-Mission
Das Vereinigte Königreich spielte eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der Solar Orbiter-Mission. Das Raumschiff wurde von Airbus Defence and Space in Stevenage gebaut. Britische Wissenschaftler sind an vier der zehn Instrumente an Bord des Raumfahrzeugs beteiligt.
Forscher vom Imperial College London und dem UCL Mullard Space Science Laboratory UCL MSSL leiten die Teams hinter dem Magnetometer MAG und dem Solar Wind Analyzer SWA von Solar Orbiter.
UCL spielt auch eine Schlüsselrolle im Extreme Ultraviolet Imager EUI, mit dem die Wissenschaftler Prozesse auf der Sonne detaillierter als je zuvor untersuchen können. STFC RAL Space leitete das Konsortium, das das Spektrometer für extreme Ultraviolettbilder entwickelte und bauteWÜRZEN.
Die Animation oben zeigt fünf Ansichten der Sonne, die mit dem Extreme Ultraviolet Imager EUI und polarimetrischen und helioseismischen Imager PHI auf dem Solar Orbiter der ESA aufgenommen wurde. Die Sonne zeigt derzeit nur geringe magnetische Aktivität.
Das Bild oben zeigt die Sonnenkorona in ultraviolettem Licht, das mit dem Extreme Ultraviolet Imager EUI aufgenommen wurde. Das Bild zeigt zwei helle äquatoriale Streamer und schwächere Polarregionen, die für die Sonnenkorona in Zeiten minimaler magnetischer Aktivität charakteristisch sind.
Die Kombination einer Weitwinkelansicht der Korona vom Metis-Instrument auf dem Solar Orbiter der ESA zeigt die volle Ausdehnung der Sonnenkorona. Das obige Bild zeigt, wie das solare Magnetfeld im globalen Maßstab das Plasma hauptsächlich in der Nähe des Äquatorgürtels begrenzt.wo die Feldlinien geschlossen sind, wodurch die hellen Luftschlangen entstehen. Polare Regionen, in denen die Magnetfeldlinien offen sind, weisen aufgrund des Plasmaabflusses im Sonnenwind eine schwächere Helligkeit auf.
Der Solar Orbiter wird in weniger als zwei Jahren näher an die Sonne heranrücken. Zukünftige Bilder werden noch ein wenig näher sein. Im März 2022 erwarten die Wissenschaftler, vom Solar Orbiter Daten und Bilder von der Sonne mit zu erhaltenbeispiellose Auflösung.
„Wir freuen uns alle sehr über diese ersten Bilder - aber dies ist erst der Anfang“, sagte Daniel Müller. „Solar Orbiter hat eine große Tour durch das innere Sonnensystem begonnen und wird der Sonne in weniger als viel näher kommenzwei Jahre. Letztendlich wird es bis zu 42 Millionen Kilometer 26 Millionen Meilen dauern, was fast einem Viertel der Entfernung von Sonne zu Erde entspricht. “
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