Ein Blick auf die äußere Sonnenatmosphäre
Die äußere Atmosphäre der Sonne – die sogenannte Korona – bildet den glühenden Rand unseres Sterns und ist normalerweise nur bei einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar, einem seltenen Ereignis. Doch nun konnten Wissenschaftler:innen die bislang klarste Aufnahme dieser geheimnisvollen Region machen – dank eines neuen optischen Systems zur Bildanpassung, das atmosphärische Störungen herausfiltert und klare Ansichten des federartigen Plasmas an der Sonnenoberfläche ermöglicht.
Neue Bilder und Videos der Sonnenkorona
Forschende vom National Solar Observatory (NSO) und dem New Jersey Institute of Technology (NJIT) haben das System heute vorgestellt – zusammen mit eindrucksvollen neuen Bildern und Videos der Sonnenkorona. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Nature Astronomy, zeigen feinstrukturierte Ausformungen in Sonnenprotuberanzen, kurzlebige Plasmastrahlen – sogenannte Spikulen – und sogar koronalen Regen: abgekühltes Plasma, das entlang der Magnetfeldlinien der Sonne zurück auf deren Oberfläche fällt.
Technologische Innovation: Koronale adaptive Optik
Der Durchbruch in der Bildgebung beruht auf einer Technologie namens koronale adaptive Optik. Eingesetzt wird sie am 1,6-Meter-Goode-Sonnenteleskop in Kalifornien. Das neue System – genannt Cona – passt 2.200-mal pro Sekunde einen Spiegel an, um die Verzerrungen durch atmosphärische Turbulenzen zu korrigieren. Diese bemerkenswerte Technik gleicht Bewegungen aus und liefert außergewöhnlich scharfe Aufnahmen der Sonnenkorona.
Ein Paradigmenwechsel in der Sonnenforschung
„Dieser technologische Fortschritt verändert alles“, sagte Dirk Schmidt, Experte für adaptive Optik am NSO und Hauptautor der Studie, in einer Pressemitteilung des Observatoriums. „Wenn man die Auflösung um den Faktor 10 verbessert, eröffnet sich eine völlig neue Dimension.“
Bisher wurde adaptive Optik in Sonnenteleskopen hauptsächlich zur Untersuchung der Sonnenoberfläche genutzt. Die Beobachtung der weniger kontrastreichen Korona galt als schwierig, da ihre Strukturen auf Skalen unterhalb von 1.000 Kilometern verschwimmen. Dieses Limit bestand seit 80 Jahren. Doch Cona kann nun Details bis auf 63 Kilometer auflösen – das theoretische Limit des Goode-Teleskops.
Bewegte Bilder des Sonnenplasmas
Unter den neuen Aufnahmen befindet sich etwa eine rotierende Sonnenprotuberanz, die sich in Echtzeit verändert, flackernde Spikulen an der Oberfläche sowie hauchdünne Strukturen des koronalen Regens mit weniger als 20 Kilometern Breite. Angesichts der enormen Distanz zwischen Sonne und Erde, der diffusen Natur der Korona und der atmosphärischen Störungen, die korrigiert werden mussten, ist die Bildschärfe ein wissenschaftlicher Triumph.
Der Beginn einer neuen Ära
„Diese Technologie ist revolutionär und wird wahrscheinlich weltweit in Observatorien übernommen werden, weil sie die erdgebundene Sonnenastronomie verändern wird“, sagte Philip Goode, Mitautor der Studie und Physiker am NJIT-CSTR, im selben Statement. „Mit dem Einsatz der koronalen adaptiven Optik beginnt eine neue Ära der Sonnenphysik – mit vielen künftigen Entdeckungen in den kommenden Jahren und Jahrzehnten.“
Auf dem Weg zu alten Rätseln und neuen Erkenntnissen
Die neuen Beobachtungen liefern entscheidende Daten, um langjährige Sonnenrätsel zu lösen – etwa warum die Korona Millionen Grad heißer ist als die Sonnenoberfläche.
Das Forschungsteam plant, die Technologie der koronalen adaptiven Optik künftig am 4-Meter-Daniel-K.-Inouye-Sonnenteleskop auf Hawaii einzusetzen – mit dem Potenzial, noch feinere Details der Sonnenatmosphäre sichtbar zu machen.
