Ab und zu zeigt sich die Sonne in den letzten Tagen auch hier bei uns; eiskalt ist es aber trotzdem. Daran ändert auch die tollen Bilder der Sonne nichts, die gerade von den Europäischen Südsternwarte veröffentlicht worden sind. Aber es lohnt sich auf jeden Fall, einen Blick auf sie zu werfen. So sehen sie aus:
“Was ist daran jetzt so spektakulär?” könnte sich der eine oder die andere fragen. Ein wenig zu Recht; Bilder der Sonne gibt es ja schon seit mehr als 100 Jahren; detaillierte Bilder der Sonne kriegen wir seit Jahrzehnten von Satelliten und Sonnenflecken hat man auch schon oft genug fotografiert und meistens waren die Bilder sogar schärfer und detailreicher als die beiden oben gezeigten.
Nun: In der Wissenschaft kommt es immer auf den Kontext an. Und in der Astronomie kommt es vor allem darauf an, was für Licht man beobachtet! Ein Stern wie die Sonne leuchtet im kompletten elektromagnetischen Spektrum und gibt nicht nur für unsere Augen sichtbares Licht ab. Sondern auch den ganzen Rest: Röntgenstrahlen, UV-Strahlen, Infrarotlicht, Radiowellen – und elektromagnetischen Wellen mit Wellenlängen von einigen Millimetern (die also irgendwo zwischen Radiowellen und Infrarotstrahlung liegen). Und genau das sieht man auf den beiden Bildern!
Die Aufnahmen wurden von ALMA gemacht. Das steht für Atacama Large Millimeter/submillimeter Array und wie der Name schon sagt ist das ein großes Netz aus Teleskopen die Millimeter- und Submillimeterstrahlung detektieren können und das sich auf über 5000 Meter Höhe in der chilenischen Atacamawüste befindet. Normalerweise schaut ALMA weit hinaus ins All und macht dort coole Entdeckungen in fernen Galaxien und fremden Planetensystemen. Diesmal sollte ALMA aber nur knapp 150 Millionen Kilometer weit bis zur Sonne schauen. Das war gar nicht so einfach; das Teleskop ist enorm sensibel und auf das schwache Licht fernster Objekte ausgelegt. Die Astronomen mussten die Antennen des Teleskops ganz vorsichtig und in spezieller Konfiguration einsetzen, damit sie durch das gebündelte Sonnenlicht nicht überhitzt werden.
Aber es hat sich gelohnt. Was man auf den Bilder sieht ist ein Teil der Sonne, der sich über dem Bereich befindet, den wir sehen, wenn wir die Sonne in “normalen” Teleskopen betrachten. Da sehen wir die Photosphäre; die ALMA-Aufnahmen zeigen die Chromosphäre. Das ist der Teil, den man manchmal rot leuchtend an den Rändern der verdunkelten Sonnenscheibe während einer totalen Sonnenfinsternis sehen kann.
Was man ebenfalls noch wissen muss um die Bedeutung der beiden Bilder richtig einzuschätzen: Beide Aufnahmen zeigen die selbe Stelle der Sonnen. Das oberste Bild wurde im Licht mit einer Wellenlänge von 1,25 Millimetern aufgenommen; beim unteren Bild sind es 3 Millimeter. Und hier sieht man ganz deutlich, warum es in der Astronomie so wichtig ist, das ganze elektromagnetische Lichtspektrum zu nutzen: Unterschiedliche Wellenlängen liefern unterschiedliche Informationen! Im Fall der Sonne können die Wellen mit der kürzeren Wellenlänge tiefer in die Sonne eindringen als die mit längeren Wellenlängen. Das obere Bild zeigt uns also einen tieferen Einblick in die Sonne als das untere Bild. Und man sieht deutlich, dass in unterschiedlichen Schichten der Sonne ganz unterschiedliche Dinge passieren! Der riesige Sonnenfleck der im oberen Bild deutlich zu sehen ist (und der ungefähr doppelt so groß wie die Erde ist!), ist im unteren Bild nicht mehr so gut zu erkennen.
Will man die Sonne (bzw. allgemeine die Sterne) verstehen, muss man wissen, was in allen Schichten passiert. Schon diese beiden Bilder zeigen wie sich die Chromosphäre in unterschiedlicher Tiefe unterschiedlich verhält und vor allem unterschiedlich stark aufheizt. Das beeinflusst natürlich die Dynamik des Materials aus dem die Sonne besteht und wenn man das alles analysieren will, braucht man jede Information die man kriegen kann. Und wenn nun auch ALMA in der Lage ist, Informationen über die Sonne zu liefern, dann ist das mehr als hervorragend!
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