Bildnachweis: NASA
Mit einem Teleskop und einer Kamera, die an Bord einer Rakete abgefeuert wurden, erhielten die Wissenschaftler die bisher beste ultraviolette Sicht auf die Sonne. Das Teleskop war in der Lage, Bereiche im ultravioletten Spektrum mit einem Durchmesser von nur 240 Kilometern aufzulösen. dreimal besser als jedes weltraumgestützte Observatorium. Die Raketenbahn ließ das Teleskop während seines 15-minütigen Fluges nur 21 Bilder aufnehmen.
Dank eines Teleskops und einer Kamera, die an Bord einer Rakete abgefeuert wurden, konnten Wissenschaftler die Sonne vom Weltraum aus am besten ultraviolett betrachten. Die Bilder zeigten ein unerwartet hohes Aktivitätsniveau in einer unteren Schicht der Sonnenatmosphäre (Chromosphäre). Die Bilder werden den Forschern helfen, eine ihrer brennendsten Fragen zur Funktionsweise der Sonne zu beantworten: Wie sich ihre äußere Atmosphäre (Korona) auf über eine Million Grad Celsius erwärmt, 100-mal heißer als die Chromosphäre.
Ein Team von Wissenschaftlern des Naval Research Laboratory (NRL) verwendete das UL-Traviolett-Teleskop (VAULT) mit sehr hoher Winkelauflösung, um Bilder von ultraviolettem (UV) Licht (1216?) Aufzunehmen, das von der oberen Chromosphäre emittiert wurde. Der Flug vom 14. Juni 2002 löste Gebiete mit einer Größe von nur 240 Kilometern (150 Meilen oder 0,3 Bogensekunden) auf jeder Seite auf und nahm Bilder auf, die etwa dreimal besser waren als die zuvor besten Bilder aus dem Weltraum. Einige bodengestützte Teleskope können die Sonne in Schritten von 150 Kilometern (93 Meilen) beobachten, jedoch nur bei sichtbaren Lichtwellenlängen. UV- und Röntgenwellenlängenbeobachtungen sind für das Sonnenwetter am unmittelbarsten von Bedeutung.
Da das meiste Sonnenwetter als Explosion des elektrifizierten Gases (Plasma) in der Korona entsteht, führt das Verständnis der Erwärmung und der magnetischen Aktivität der koronalen Plasmen zu besseren Vorhersagen von Sonnenwetterereignissen. Schweres Sonnenwetter wie Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe können Satelliten und Stromnetze stören und das Leben auf der Erde beeinträchtigen.
Die VAULT-Beobachtungen zeigen eine hoch strukturierte, dynamische obere Chromosphäre, deren Strukturen dank der detaillierten Auflösung zum ersten Mal sichtbar sind. Eine große Anzahl von Strukturen in den Bildern ändert sich 17 Sekunden später schnell von einem Bild zum nächsten. Wissenschaftler dachten zuvor, dass diese Veränderungen über fünf Minuten oder länger auftraten. Die Vergänglichkeit der physikalischen Prozesse in dieser Schicht hat erhebliche theoretische Implikationen, wie beispielsweise die Tatsache, dass die vorgeschlagenen Heizmechanismen nun auch über relativ kurze Zeiträume wirksam sein müssen.
Wissenschaftler fanden in den VAULT-Bildern chromosphärische Merkmale, die mit Merkmalen übereinstimmen, basierend auf Form und räumlicher Korrelation, die sie in gleichzeitig aufgenommenen Satellitenbildern der Übergangsregion und des Coronal Explorer (TRACE) der Korona sehen. Dieser Vergleich zeigt, dass diese beiden Schichten eine viel höhere Korrelation aufweisen als bisher angenommen und impliziert, dass sich ähnliche physikalische Prozesse wahrscheinlich jeweils erwärmen. Die Theorie sagt jedoch voraus, dass die Aktivität in der Chromosphäre geringer sein sollte als die von Wissenschaftlern bei den VAULT-Emissionen beobachteten. „Unterhalb der oberen Chromosphäre passieren mehr Dinge als in der Korona“, sagt der VAULT-Projektwissenschaftler Angelos Vourlidas vom NRL.
VAULT enthüllte auch unerwartete Strukturen in ruhigen Bereichen der Sonne. Das Plasma und das Magnetfeld sprudeln wie kochendes Wasser auf der sichtbaren Oberfläche der Sonne (Photosphäre), und wie Blasen, die sich am Rand eines Topfes sammeln und einen Ring bilden, baut sich das Feld in den ruhigen Bereichen in Ringen (Netzwerkzellen) auf. VAULT hat Bilder kleinerer Merkmale und signifikanter Aktivitäten in den Netzwerkzellen aufgenommen, was Wissenschaftler überraschte.
Das Teleskop nahm während seines 15-minütigen Flugs 21 Bilder in der Lyman-Alpha-Wellenlänge des elektromagnetischen Spektrums während eines 6-Minuten-9-Sekunden-Aufnahmefensters auf. Die Lyman-Alpha-Wellenlänge bot die hellsten Sonnenemissionen und garantierte die beste Wahrscheinlichkeit für Bilder von der Rakete. Sie ermöglichte kürzere Belichtungszeiten und mehr Bilder. Eine Zunahme der Lyman-Alpha-Strahlung kann auf eine Zunahme der Sonnenstrahlung hinweisen, die die Erde erreicht.
Die VAULT-Nutzlast besteht aus einem 30-Zentimeter-Cassegrain-Teleskop mit einem speziellen Lyman-Alpha-Spektroheliographen, der Bilder auf eine CCD-Kamera (Charge Coupled Device) fokussiert. Das CCD, das auch in Digitalkameras für Verbraucher verwendet wird, hat eine 320-mal höhere Lichtempfindlichkeit als der zuvor verwendete fotografische Film. Das Röntgen-Teleskop mit normaler Inzidenz (NIXT) vom Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik hat im September 1989 die vorherigen Bilder der Sonne mit der besten Auflösung aus dem Weltraum aufgenommen, ebenfalls an Bord einer Rakete.
Die Wissenschaftler überprüften die Nutzlastleistung mit einem technischen Flug von White Sands Missile Range, N. M., 7. Mai 1999. Der Flug von White Sands vom 14. Juni 2002 war der erste wissenschaftliche Flug der Nutzlast. Das NRL-Team leitete eine Kampagne, in der Beobachtungen von Satelliten und bodengestützten Instrumenten kombiniert wurden. Wissenschaftler planen einen dritten Start im Sommer 2004. Die Mission wurde über das Sounding Rocket-Programm der NASA durchgeführt.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
