Mission zur Sonne

Europäische Raumsonde „Solar Orbiter“ entdeckt bisher unbekanntes Phänomen auf der Sonne

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Die Esa-Raumsonde „Solar Orbiter“ kommt der Sonne sehr nah und zeigt sie so, wie man sie noch nie zuvor gesehen hat. Forschende entdecken einen„Igel“.

Frankfurt – Die Sonne ist der Mittelpunkt unseres Sonnensystems, doch nur wenige Raumsonden sind ihr bisher nahe gekommen. Eine Ausnahme ist „Solar Orbiter“, die Sonde der europäischen Raumfahrtorganisation Esa, die im Februar 2020 zur Sonne aufgebrochen ist. Im März flog sie in einem Abstand von nur etwa 48 Millionen Kilometern an der Sonne vorbei – das ist weniger als ein Drittel der Entfernung zwischen Erde und Sonne. „Nur drei Raumsonden sind der Sonne jemals nähergekommen – keine davon allerdings mit abbildenden Instrumenten, die auf die Sonne schauen“, heißt es beim Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen dazu.

„Solar Orbiter“ schaut mit sechs wissenschaftlichen Instrumenten in Richtung Sonne und untersucht Oberfläche, Atmosphäre und die Umgebung des Sterns im Zentrum unseres Sonnensystems. Weitere vier Instrumente konzentrieren sich auf die elektromagnetischen Felder und Teilchen, die die Raumsonde in der Nähe der Sonne umströmen.

Im unteren Drittel des Bilds ist der sogenannte „Igel“ zu sehen. Niemand weiß derzeit genau, worum es sich handelt oder wie dieses Merkmal auf der Sonne entstanden ist.
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Im unteren Drittel des Bilds ist der sogenannte „Igel“ zu sehen. Niemand weiß derzeit genau, worum es sich handelt oder wie dieses Merkmal auf der Sonne entstanden ist.
© ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team

Esa-Raumsonde „Solar Orbiter“ zeigt die Sonne so nah wie nie zuvor

Bei ihrem nahen Vorbeiflug an der Sonne waren sämtliche Instrumente der Raumsonde in Betrieb, um so viele Daten wie möglich zu sammeln. Trotz der großen Entfernung zwischen „Solar Orbiter“ und der Erde sind die ersten Daten bereits bei den Forschenden angekommen, weitere Daten werden noch erwartet, heißt es beim MPS. Die Esa gibt sich bereits jetzt begeistert. In einer Mitteilung heißt es, dass bereits jetzt klar sei, dass die Mission „die außergewöhnlichsten Einblicke in das magnetische Verhalten der Sonne liefert und auf die Art und Weise, wie die Sonne das Weltraumwetter beeinflusst“.

Je näher die Raumsonde der Sonne kommt, desto feinere Details können die Kameras erkennen. Am 26. März half der Zufall mit: „Solar Orbiter“ konnte mehrere Sonneneruptionen und einen auf die Erde gerichteten koronalen Massenauswurf aufnehmen und damit laut Esa „einen Vorgeschmack auf die Weltraumwettervorhersage in Echtzeit geben“. Dieses Unterfangen sei angesichts der Bedrohung die das Weltraumwetter (Stichwort: Sonnenstürme) für Technologie und Astronauten darstellt, immer wichtiger.

Blick in die Tiefen des Universums – So sieht „Hubble“ das Weltall

Der Blasennebel (NGC 7635) im Sternbild Kassiopeia ist ein Emissionsnebel in etwa 7100 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Seine Blasen-Form entsteht durch den Sternwind eines Sterns, der gerade große Mengen an Gas ausstößt. Die Gase stoßen auf eine riesige Molekülwolke, die sich in dieser Region befindet – eine Stoßwelle entsteht, die die äußere Hülle der Gasblase bildet.
Der Blasennebel (NGC 7635) im Sternbild Kassiopeia ist ein Emissionsnebel in etwa 7100 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Seine Blasen-Form entsteht durch den Sternwind eines Sterns, der gerade große Mengen an Gas ausstößt. Die Gase stoßen auf eine riesige Molekülwolke, die sich in dieser Region befindet – eine Stoßwelle entsteht, die die äußere Hülle der Gasblase bildet. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Dieses Aufnahme des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigt den offenen Sternhaufen Trumpler 14 (auch Collinder 230) im Sternbild „Kiel des Schiffs“. Der Sternhaufen befindet sich etwa 9000 Lichtjahre entfernt im Carinanebel. Er ist einer der jüngeren Sternhaufen der Milchstraße und nur etwa 300.000 bis 500.000 Jahre alt. Trumpler 14 beherbert etwa 2000 junge Sterne, unter anderem einen der hellsten Sterne der Milchstraße.
Dieses Aufnahme des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigt den offenen Sternhaufen Trumpler 14 (auch Collinder 230) im Sternbild „Kiel des Schiffs“. Der Sternhaufen befindet sich etwa 9000 Lichtjahre entfernt im Carinanebel. Er ist einer der jüngeren Sternhaufen der Milchstraße und nur etwa 300.000 bis 500.000 Jahre alt. Trumpler 14 beherbert etwa 2000 junge Sterne, unter anderem einen der hellsten Sterne der Milchstraße. © NASA, ESA, and J. Maíz Apellániz (Institute of Astrophysics of Andalusia, Spain); Acknowledgment: N. Smith (University of Arizona)
Die „Säulen der Schöpfung“ sind eines der berühmtesten „Hubble“-Bilder überhaupt. Hier blickt das Nasa-Weltraumteleskop auf eine kleine Region des Adler-Nebels (M16), es handelt sich um ein Sternenentstehungsgebiet etwa 6500 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Die „Säulen der Schöpfung“ sind eines der berühmtesten „Hubble“-Bilder überhaupt. Hier blickt das Nasa-Weltraumteleskop auf eine kleine Region des Adler-Nebels (M16), es handelt sich um ein Sternenentstehungsgebiet etwa 6500 Lichtjahre von der Erde entfernt. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Die Spiralgalaxie M83 (südliche Feuerradgalaxie) ist ein beliebtes Ziel für Amateurastronomen. Sie befindet sich 15 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Wasserschlange und ist am Himmel auf der südlichen Erdhalbkugel eine der hellsten Spiralgalaxien. In der „Hubble“-Aufnahme sind tausende Sternenhaufen, hunderttausende einzelne Sterne und Überbleibsel von Sternentoden (Supernovae) zu sehen.
Die Spiralgalaxie M83 (südliche Feuerradgalaxie) ist ein beliebtes Ziel für Amateurastronomen. Sie befindet sich 15 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Wasserschlange und ist am Himmel auf der südlichen Erdhalbkugel eine der hellsten Spiralgalaxien. In der „Hubble“-Aufnahme sind tausende Sternenhaufen, hunderttausende einzelne Sterne und Überbleibsel von Sternentoden (Supernovae) zu sehen. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Acknowledgement: W. Blair (STScI/Johns Hopkins University) and R. O‘Connell (University of Virginia)
Der Ring-Nebel (M57) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier. Es handelt sich um die leuchtenden Überreste eines einst sonnenähnlichen Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Inneren befindet sich ein weißer Zwergstern.
Der Ring-Nebel (M57) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier. Es handelt sich um die leuchtenden Überreste eines einst sonnenähnlichen Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Inneren befindet sich ein weißer Zwergstern. © NASA, ESA, C.R. O‘Dell (Vanderbilt University), and D. Thompson (Large Binocular Telescope Observatory)
Der ikonische Pferdekopfnebel ist ein beliebtes Ziel für Amateur- und Berufsastronomen. Der Pferdekopfnebel ist Teil einer Dunkelwolke im Sternbild Orion, die von einem rot leuchtenden Nebel (IC 434) beleuchtet wird. Der Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Der ikonische Pferdekopfnebel ist ein beliebtes Ziel für Amateur- und Berufsastronomen. Der Pferdekopfnebel ist Teil einer Dunkelwolke im Sternbild Orion, die von einem rot leuchtenden Nebel (IC 434) beleuchtet wird. Der Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Diese Aufnahme der elliptischen Radiogalaxie Hercules A stammt ebenfalls vom „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa. Die Galaxie ist 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Herkules. Zu sehen sind riesige Plasma-Jets, die vermutlich von einem supermassereichen schwarzen Loch im Innern der Galaxie angetrieben werden.
Diese Aufnahme der elliptischen Radiogalaxie Hercules A stammt ebenfalls vom „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa. Die Galaxie ist 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Herkules. Zu sehen sind riesige Plasma-Jets, die vermutlich von einem supermassereichen schwarzen Loch im Innern der Galaxie angetrieben werden. © NASA, ESA, S. Baum and C. O‘Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Auf diesem Bild sind zwei Spiralgalaxien zu sehen, die miteinander interagieren. Die Gruppe trägt den Namen Arp 273. Dass die beiden Galaxien in dieser Gruppe miteinander interagieren oder interagiert haben, erkennt man der US-Raumfahrtorganisation Nasa zufolge an den ungewöhnlichen Spiral-Mustern. Arp 273 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und auch die beiden Galaxien liegen eigentlich zehntausende Lichtjahre weit auseinander. Nur eine sehr zarte „Brücke“ verbindet die beiden.
Auf diesem Bild sind zwei Spiralgalaxien zu sehen, die miteinander interagieren. Die Gruppe trägt den Namen Arp 273. Dass die beiden Galaxien in dieser Gruppe miteinander interagieren oder interagiert haben, erkennt man der US-Raumfahrtorganisation Nasa zufolge an den ungewöhnlichen Spiral-Mustern. Arp 273 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und auch die beiden Galaxien liegen eigentlich zehntausende Lichtjahre weit auseinander. Nur eine sehr zarte „Brücke“ verbindet die beiden. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Eine majestätische Spiralgalaxie ist auf diesem Bild des „Hubble“-Weltraumteleskops der Nasa zu sehen. Es handelt sich um die Spiralgalaxie NGC 2841, die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Großer Bär zu finden ist.
Eine majestätische Spiralgalaxie ist auf diesem Bild des „Hubble“-Weltraumteleskops der Nasa zu sehen. Es handelt sich um die Spiralgalaxie NGC 2841, die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Großer Bär zu finden ist. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; Acknowledgment: M. Crockett and S. Kaviraj (Oxford University, UK), R. O‘Connell (University of Virginia), B. Whitmore (STScI), and the WFC3 Scientific Oversight Committee
Wie ein Feuerwerk sieht diese „Hubble“-Aufnahme aus. Tatsächlich handelt es sich um das Sternentstehungsgebiet NGC 3603 im Sternbild „Kiel des Schiff“. Der Nebel ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und längst nicht so friedlich, wie er aussieht: UV-Strahlung und heftige Sternenwinde haben den Blick auf den Sternhaufen freigegeben. NGC 3603 behebergt einige der größten bekannten Sterne. Sie sterben früh, weil sie ihren Wasserstoff schnell verbrennen am Ende steht eine Supernova-Explosion.
Wie ein Feuerwerk sieht diese „Hubble“-Aufnahme aus. Tatsächlich handelt es sich um das Sternentstehungsgebiet NGC 3603 im Sternbild „Kiel des Schiff“. Der Nebel ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und längst nicht so friedlich, wie er aussieht: UV-Strahlung und heftige Sternenwinde haben den Blick auf den Sternhaufen freigegeben. NGC 3603 behebergt einige der größten bekannten Sterne. Sie sterben früh, weil sie ihren Wasserstoff schnell verbrennen am Ende steht eine Supernova-Explosion. © NASA, ESA, R. O‘Connell (University of Virginia), F. Paresce (National Institute for Astrophysics, Bologna, Italy), E. Young (Universities Space Research Association/Ames Research Center), the WFC3 Science Oversight Committee, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

„Solar Orbiter“ fotografiert die Sonne: „Die Bilder sind wirklich atemberaubend“

„Die Bilder sind wirklich atemberaubend“, betont David Berghmans vom Königlichen Observatorium von Belgien, der eines der Instrumente an Bord der Raumsonde betreut. Die Aufgabe von Berghmans Team ist es nun, herauszufinden, was auf den Aufnahmen zu sehen ist – keine leichte Aufgabe, denn die aufgezeichneten Aktivitäten der Sonne sind in einem sehr kleinen Maßstab und konnten teilweise noch nie vorher beobachtet werden. In den Daten ist den Forschenden bereits ein besonders auffälliges Merkmal aufgefallen, das den Namen „Hedgehog“ (Igel) erhalten hat. Es breitet sich etwa 25.000 Kilometer quer über die Sonne aus und hat zahlreiche Spitzen aus heißem und kälterem Gas, die sich in alle Richtungen erstrecken.

Sonne im Fokus: „Solar Orbiter“ nimmt unerforschte Polarregionen auf

Auch die bisher weitgehend unerforschten Polarregionen der Sonne wurden von „Solar Orbiter“ aufgenommen. Beim nächsten nahen Vorbeiflug an der Sonne, der am 13. Oktober 2022 stattfinden soll, wird die Raumsonde noch etwas näher an den Stern heranrücken, um den sich die Erde dreht: Dann soll es nur noch die 0,29-fache Entfernung zwischen Sonne und Erde sein. Einige Wochen vorher, am 4. September 2022, soll „Solar Orbiter“ zum dritten Mal an der Venus vorbeifliegen.

Der Südpol der Sonne, aufgenommen von der Esa-Raumsonde „Solar Orbiter“.
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Der Südpol der Sonne, aufgenommen von der Esa-Raumsonde „Solar Orbiter“.
© ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team/dpa

Die Raumsonde hat ihre Mission an der Sonne gerade erst begonnen, doch für die Forschenden gibt es bereits jetzt viel zu tun: „Selbst wenn ‚Solar Obiter‘ morgen aufhören würde, Daten zu erfassen, wäre ich noch jahrelang damit beschäftigt, all diese Dinge herauszufinden”, erklärt David Berghmans in einer Esa-Mitteilung. „Wir sind von der Qualität der Daten unseres ersten Perihels begeistert”, betont Daniel Müller, Esa-Projektwissenschaftler für ‚Solar Orbiter‘, „Es ist kaum zu glauben, dass dies erst der Anfang der Mission ist. Wir werden in der Tat sehr beschäftigt sein.“ (tab)

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Rubriklistenbild: © ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team

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