Die Sonnenfinsternis von oben gesehen: Was Satelliten über die verborgene Sonne verraten

Sonnenfinsternis, beobachtet vom HINODE-Satelliten

Der japanische SatellitHINODE2006 von JAXA in Zusammenarbeit mit der NASA und der ESA ins Leben gerufen, ist es auf die Beobachtung der Sonnenkorona mit äußerster Präzision spezialisiert. Während einer Sonnenfinsternis ist HINODE nicht nur ein passiver Zuschauer: Es wird zu einem fortschrittlichen koronalen Plasma-Diagnoseinstrument.

Dank seines optischen Teleskops (SOT) und seines Röntgenspektrometers (XRT) zeichnet HINODE Variationen in Intensität, Temperatur und magnetischer Struktur in der Sonnenkorona auf, wo sich die Sonnenatmosphäre Hunderttausende Kilometer über die sichtbare Scheibe hinaus erstreckt. Während einer am 22. Juli 2009 beobachteten Sonnenfinsternis zeigte HINODE dank der natürlichen Bedeckung durch den Mond sanft dynamische Koronalbögen und anhaltende koronale Massenauswürfe (CMEs).

Diese räumliche Perspektive ermöglicht es, terrestrische atmosphärische Störungen zu eliminieren und so spektrale und thermische Profile von seltener Präzision zu liefern.

Beobachtungen durchgeführt von HINODE

Einsatz von HINODE-Instrumenten und erfasste Phänomene

Der HINODE-Satellit, der sich in einer sonnensynchronen Umlaufbahn in etwa 600 km Höhe befindet, beobachtet kontinuierlich die Oberfläche und Korona der Sonne. Während der partiellen Sonnenfinsternis vom 4. Januar 2011 ermöglichte die Flugbahn des Satelliten während seiner Umlaufbahn mehrere Passagen des Mondrandes vor der Sonnenscheibe, sogenannte Mehrfachbedeckungen.

Instrumente

• XRT (Röntgenteleskop): Beobachtete Bereiche der Sonnenkorona in weicher Röntgenstrahlung, empfindlich gegenüber Plasmen bei mehreren Millionen Kelvin.
• SOT (Solar Optical Telescope): analysiert die Photosphäre und die untere Chromosphäre.
• EIS (EUV Imaging Spectrometer): ermöglichte die Aufnahme detaillierter Spektren der Sonnenatmosphäre.

Phänomene

• Variation der Röntgenintensität in der Korona, da der Mond einige aktive Regionen verdeckte.
• Beobachtung feiner koronaler Strukturen, wie z. B. Magnetschleifen, hervorgehoben durch fortschreitende Verdeckung.
• Erkennung von Wärmegradienten in der Krone dank des Vergleichs vor/nach der Bedeckung.
• Messung schneller Intensitätsschwankungen im Zusammenhang mit magnetischen Instabilitäten oder Alfvén-Wellen.

Vom PROBA-Satelliten beobachtete Sonnenfinsternis

PROBA-2: ein extrem ultraviolettes Auge auf der Sonnenkorona

Die SatellitenseriePROBA(PProjekt für OnBoard Autonomy), entwickelt von der ESA, hat auch eine bemerkenswerte Rolle bei der Beobachtung von Finsternissen gespielt, insbesondere mitPROBA-2, im Jahr 2009 gestartet. Dieser Satellit ist mit dem Instrument ausgestattetTAUSCHEN(Sun Watcher mit Active Pixel System-Detektor und Bildverarbeitung), eine EUV-Kamera (Extreme Ultraviolet), die die Sonnenkorona in Wellenlängen um 17,4 nm filmt.

Aus dem Weltraum gefilmte Finsternisse: Monddurchgänge, gesehen von PROBA-2

Bei Finsternissen wie der vom 20. März 2015 oder dem 21. August 2017 hat PROBA-2 erstaunliche Sequenzen aufgenommen, bei denen der Mond, indem er die Sonnenscheibe teilweise oder vollständig verdeckt, eine detaillierte Beobachtung der Aktivität der Korona ermöglicht. Im Gegensatz zu terrestrischen Beobachtungen, die durch die Atmosphäre und die kurze Totalitätsdauer begrenzt sind, zeichnet PROBA-2 mehrere Durchgänge des Mondrandes über der Sonne während ihrer sonnensynchronen Polarumlaufbahn auf.

Was EUV verrät: magnetische Topologie und koronale Dynamik

Das physikalische Interesse dieser Daten liegt in der dynamischen Kartierung solarer Magnetfeldlinien und in der Untersuchung schneller Schwankungen der EUV-Emission. Diese Messungen, die von der Erde aus nicht durchgeführt werden können, helfen bei der Erstellung von Weltraumwettermodellen, die für die Vorhersage geomagnetischer Stürme unerlässlich sind.