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Astro Corner » Aktuell » AstroNews » Meldung vom 24.12.2009
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STEREO-A beobachtet Sonnen-Tsunami
Aktivitätsausbruch erzeugt gewaltige Schockwelle

von Christoph Rollwagen
24.12.2009  In den vergangenen Tagen konnten zwei recht große Sonnenflecken beobachtet werden. Die aktive Region 1036, die von der Erde aus betrachtet gerade am westlichen Sonnenrand verschwindet, hat in nur wenigen Tagen ein großes Energie-Potential angesammelt, das sich am 22. Dezember in einem Ausbruch entladen hat.
STEREO
Animation des Sonnen-Tsunamis vom 22. Dezember 2009, angefertigt von der Raumsonde STEREO-A
Am 22. Dezember kam es um 05.55 Uhr MEZ zu einem Aktivitätsausbruch der Klasse C über der aktiven Region 1036 auf der Sonnenoberfläche. Die Raumsonde STEREO-A befand sich zu dieser Zeit in einer günstigen Beobachtungsposition. Auf den Aufnahmen, die die STEREO-Sonde im extremem UV-Bereich des elektromagnetischen Spektrums anfertigte, kann eine Tsunami-ähnliche Welle erkannt werden, die über eine halbe Stunde lang mit einer Geschwindigkeit von mehr als einer Million Kilometer pro Stunde über die Sonnenoberfläche jagt.
SOHO
Gewaltige Eruption der Stärke X3 mit koronalem Massenauswurf im Januar 2005, aufgenommen von der Raumsonde SOHO
Die Welle aus heißem magnetisiertem Plasma erreichte eine Höhe von etwa 100.000 Kilometern und bewegte sich fast über den halbe Sonnenglobus hinweg. Zudem produzierte der Ausbruch einen koronalen Massenauswurf - eine Schockwelle aus geladenen Teilchen, die sich mit einer Geschwindigkeit von vielen Hundert Kilometern pro Sekunde durch den interplanetaren Raum bewegt.

Wenn die Welle am 25. Dezember auf das Erdmagnetfeld trifft und geladene Teilchen in die Erdatmosphäre eintreten, könnten über den Polarregionen strake Polarlichter zu beobachten sein.
NSO, AURA, NSF, USAF Research Laboratory
Animation des Sonnen-Tsunami aus 9 Einzelbildern des Sonnen- Teleskops OSPAN
Schockwellen, die durch die Sonnenatmosphäre rasen, werden bereits seit einigen Jahren verfolgt. So gelang beispielsweise am 6. Dezember 2006 mit dem Sonnenteleskop des National Solar Observatory (NSO) eine ähnliche Beobachtung.

Damals wurden mehrere Aufnahmen im Bereich der H-alpha-Linie (656,3 nm) im Zeitraum von nur wenigen Minuten aufgenommen. Dieser Wellenlängenbereich zeigt vor allem Strukturen der Chromosphäre - ein schmaler Bereich der Sonnenatmosphäre, der direkt über der hellen Photosphäre liegt. Ionisierter Wasserstoff leuchtet hier in einem roten Licht.

Die Bilder zeigen, dass sich kurz nach dem Ausbruch der aktiven Region eine konzentrische Struktur - bekannt als Moreton-Welle - mit einer Geschwndigkeit von etwa 300 Kilometern pro Sekunde durch die Chromsphäre bewegt.

Sonnenforscher wissen, dass solche gewaltigen Schockwellen, vor allem zu Zeiten des solaren Minimums zu beobachten sind, kurz bevor die Sonnenaktivität wieder zu neuem Leben erwacht.
Die STEREO-Mission im Detail
Smithsonian National Air and Space Museum
Darstellung der beiden STEREO- Raumsonden nach dem Start
Das Sonnenobservatorium STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) besteht aus zwei baugleichen Raumsonden, die die Sonne von zwei verschiedenen Punkten im Sonnensystem aus beobachten. Durch die unterschiedlichen Perspektiven, ist es nicht nur möglich, dauerhaft einen Großteil der Sonnenoberfläche (und damit auch teilweise die erdabgewandte Sonnenseite) zu beobachten, sondern es besteht erstmals auch die Möglichkeit, Erscheinungen in der Sonnenatmosphäre dreidimensional darzustellen.

Die Mission wurde am 25. Oktober 2006 an Bord einer Delta II-Rakete vom US-amerikanischen Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida gestartet. Daraufhin wurden die beiden Sonden auf zwei unterschiedliche Sonnenumlaufbahnen gebracht.

Beobachtungspositionen

STEREO-A umkreist die Sonne seither etwas schneller als die Erde in nur 346 Tagen, STEREO-B etwas langsamer in 388 Tagen. Die Sonden entfernen sich daher jedes Jahr gegenüber der Erde um jeweils 22° auf ihrer Umlaufbahn. Etwa acht Jahre nach ihrem Start werden sich die beiden Raumsonden über der erdabgewandten Sonnenseite begegnen.

astrocorner.de
Umlaufbahnen der Erde und der beiden STEREO-Sonden um die Sonne. Von Jahr zu Jahr wird der Abstand der Sonden zur Erde größer.

Wissenschaftliche Instrumente

Die beiden STEREO-Sonden sollen unser Zentralgestirn beobachten und Erkenntnisse über die Erscheinungen und Vorgänge in der Sonnenatmosphäre liefern.

NASA
Darstellung der beiden STEREO- Raumsonden
Zu diesem Zweck verfügen die beiden Sonden über vier verschiedene wissenschaftliche Instrumente. SECCHI (Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation) dient zur Beobachtung von koronalen Massenauswürfen. Es verfügt über eine Ultraviolett-Kamera, zwei Weißlicht-Koronografen und eine Kamera zur Beobachtung der Heliosphäre. SWAVES soll die von der Sonne erzeugten Radiosignale untersuchen. IMPACT (In-situ Measurements of PArticles and CME Transients) misst das lokale Magnetfeld und ermittelt die dreidimensionale Verteilung der energiereichen Sonnenpartikel. PLASTIC (PLAsma and SupraThermal Ion Composition) untersucht die Eigenschaften der massereichen Bestandteile des Sonnenwinds.

Der Extreme Ultraviolet Imager (EUVI) - ein Teil von SECCHI - beobachtet die Sonne in vier Wellenlängen, die mit Temperaturen zwischen 60.000 und 2 Millionen Grad Celsius korrespondieren. Im unteren Temperaturbereich können die Forscher Strukturen in der Chromosphäre studieren, der obere Temperaturbereich lässt Rückschlüsse auf Prozesse in verschiedenen Bereichen der Sonnenkorona zu.

ESA, NASA
Raumsonde SOHO
Auch die bereits im Jahr 1995 gestartete Raumsonde SOHO beobachtet die Sonne seit vielen Jahren erfolgreich im Bereich dieser Wellenlängen, besitzt aber eine deutlich eingeschränktere Perspektive und fertigt nur vier Aufnahmen am Tag an.  Die Kameras an Bord der STEREO-Sonden können viele Bilder pro Stunde anfertigen und ermöglichen so viel detailliertere Einblicke in sich schnell entwickelnde Erscheinungen der Sonnenatmosphäre.
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