Parker: Geräusche des Sonnenwindes

Videocredit: NASA, JHUAPL, Naval Research Lab, Parker Solar Probe Bearbeitung: Avi Solomon

Wie klingt der Sonnenwind? Unsere Sonne verströmt einen Wind aus schnellen Teilchen. Der Weltraum überträgt zwar kaum Geräusche. Doch die Einschläge der Teilchen und veränderliche Felddaten der NASA-Sonde Parker Solar Probe in der Nähe der Sonne werden in Geräusche umgewandelt. Die Audiospur im Video ist eine Wiedergabe solcher Nachklänge.

Erst hört man schaurig klingende Langmuir-Wellen. Dann folgen Whistler Mode Waves. Sie klingen wie Wirbelstürme. Zuletzt folgen die schwierig beschreibbaren Dispersive Chirping Waves. Auch die visuelle Zeitrafferaufnahme des Videos beeindruckt. Sie zeigt die Sicht der Raumsonde Parker zur Seite ihres Sonnenschildes. Dort erscheinen nacheinander die Planeten Erde, Jupiter, Merkur und Venus. Ausbrüche starker kosmischer Strahlung, die den Bildsensor treffen, unterbrechen das Video.

Die Natur des Sonnenwindes in der Nähe von Merkur ist überraschend anders als in der Umgebung der Erde. Derzeit wird viel geforscht, um die Unterschiede besser zu verstehen.

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Seitlicher Blick von der Parker Solar Probe

Videocredit: NASA, JHUAPL, Naval Research Lab, Parker Solar Probe

Jeder sieht die Sone. Noch war niemand dort. Doch 2018 startete die NASA die robotische Parker Solar Probe (PSP), um erstmals die Regionen um die Sonne zu erforschen. Die langgezogene Umlaufbahn der PSP bringt sie alle paar Monate mit jeder Umrundung näher an die Sonne heran.

Dieses Zeitraffervideo zeigt den Blick von hinter dem Sonnenschild der PSP bei ihrer ersten Annäherung an die Sonne. Sie fand vor einem Jahr auf etwa dem halben Bahnradius von Merkur statt. In einem Zeitraum von mehr als neun Tagen nahmen die Kameras des Wide Field Imager for Solar Probe (WISPR) der PSP Bilder auf. Hier wurde die Dauer der Aufnahme digital auf 14 Sekunden verkürzt.

Links sieht man die wogende Sonnenkorona sowie Sterne, Planeten und sogar das zentrale Band unserer Milchstraße. Sie ziehen im Hintergrund vorbei, während die PSP um die Sonne wandert. Die PSP zeigte, dass die Umgebung der Sonne überraschend komplex ist. Es finden Umkehrungen statt – manchmal kehrt sich das Magnetfeld der Sonne kurz um.

Die Sonne ist nicht nur die Hauptenergiequelle der Erde. Ihr veränderlicher Sonnenwind komprimiert die Erdatmosphäre. Er löst Polarlichter aus, beeinflusst das Stromnetz und kann sogar Kommunikationssatelliten im Orbit beschädigen.

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Adler-Polarlicht über Norwegen

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Bildcredit und Bildrechte: Bjørn Jørgensen

Beschreibung: Was ist das am Himmel? Ein Polarlicht. Im Jahr 2012 ereignete sich fünf Tage vor Aufnahme dieses Bildes ein großer koronaler Massenauswurf auf unserer Sonne und schleuderte eine Wolke schneller Elektronen, Protonen und Ionen in Richtung Erde. Obwohl ein Großteil dieser Wolke über der Erde vorbeizog, traf ein Teil davon die Magnetosphäre und führte zu spektakulären Polarlichtern, die in hohen nördlichen Breiten zu sehen waren.

Hier ist eine besonders fotogene Polarlicht-Korona zu sehen, die über dem Grotfjord in Norwegen fotografiert wurde. Manche erkennen im schimmernden grünen Licht des rekombinierenden Luftsauerstoffs einen riesigen Adler. Wenn Sie etwas anderes darin sehen, teilen Sie uns das gerne mit! Zwar hat die Sonnenaktivität derzeit fast ein Minimum erreicht, trotzdem treffen weiterhin Ströme des Sonnenwindes auf die Erde und erzeugen eindrucksvolle Polarlichter. Erst letzte Woche waren welche zu sehen.

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Drachenpolarlicht über Island

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Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang und Wang Zheng

Beschreibung: Haben Sie schon einmal einen Drachen am Himmel gesehen? Es gibt zwar keine echten fliegenden Drachen, doch am Himmel über Island entwickelte sich zu Beginn dieses Monats ein riesiges drachenförmiges Polarlicht. Dieses Polarlicht entstand durch ein Loch in der Korona der Sonne, das einen Sonnenwind aus geladenen Teilchen ausstieß, der über das wechselhafte interplanetare Magnetfeld zur Magnetosphäre der Erde gelangte. Einige dieser Teilchen trafen auf die Erdatmosphäre und regten die Atome an, die daraufhin Licht abstrahlten: Polarlicht.

Die kultig Schau war so spannend, dass die Mutter des Fotografen hinauslief, um sie zu sehen, und im Vordergrund fotografiert wurde. Bisher erschienen im Februar auf der Sonne keine Sonnenflecken, daher kamen die Tage der malerischen Polarlichtaktivität dieses Monats etwas überraschend.

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Fliegende Untertasse stürzt in der Wüste von Utah ab

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Bildcredit: USAF 388th Range Sqd., Genesis Mission, NASA

Beschreibung: Eine fliegende Untertasse aus dem Weltraum machte in der Wüste von Utah eine Bruchlandung, nachdem sie mit Radar aufgespürt und von Hubschraubern verfolgt worden war. Das Jahr war 2004, und es waren keine Außerirdischen beteiligt.

Die hier fotografierte Untertasse war die Genesis-Probenrückholkapsel, Teil der von Menschen gebauten robotischen Raumsonde Genesis, die 2001 von der NASA gestartet worden war, um die Sonne zu untersuchen. Die unerwartet harte Landung mit mehr als 300 km/h trat auf, weil sich die Fallschirme nicht wie geplant öffneten.

Die Mission Genesis war um die Sonne gekreist, um Sonnenwindpartikel zu sammeln, die normalerweise vom Erdmagnetfeld abgelenkt werden. Trotz der Bruchlandung waren viele Rückkehrproben in ausreichend gutem Zustand für eine Analyse geblieben. Zu den bisherigen Entdeckungen im Zusammenhang mit Genesis gehören neue Details zur Zusammensetzung der Sonne sowie zur Schwankung der Verteilung einiger Elementarten im Sonnensystem. Diese Ergebnisse lieferten faszinierende Detailhinweise dazu, wie Sonne und Planeten vor Milliarden Jahren entstanden sind.

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Fast drei Schweife für Komet Encke

Mitten im Bild leuchtet die grüne Koma des Kometen 2P/Encke zwischen den Sternen. Nach rechts unten verläuft ein Schweif, nach links oben sogar zwei.

Bildcredit und Bildrechte: Fritz Helmut Hemmerich

Wie kann ein Komet drei Schweife haben? Für gewöhnlich hat ein Komet zwei Schweife: einen Ionenschweif und einen Staubschweif. Der Ionenschweif besteht aus geladenen Teilchen des Kometen, die vom Sonnenwind fortgetrieben werden. Der Staubschweif besteht aus kleinen Teilchen, die hinter dem Kometen auf seiner Bahn herziehen. Er wird bis zu einem gewissen Grad ebenfalls vom Sonnenwind hinausgetrieben.

Oft besitzt ein Komet scheinbar nur einen Schweif, weil man den anderen von der Erde aus nicht gut sieht. Doch dieses ungewöhnliche Bild zeigt den Kometen 2P/Encke scheinbar mit drei Schweifen, weil sich der Ionenschweif geteilt hat. Der komplexe Sonnenwind ist manchmal turbulent. Dann erzeugt er im Ionenschweif ungewöhnliche Strukturen. Sehr selten wurde sogar eine Trennung des Ionenschweifs beobachtet.

Dieses Bild des Kometen Encke wurde zwei Tage später fotografiert. Hier ist die Perspektive etwas weniger verwirrend.

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Polarlichter auf Jupiter

Bildfüllend ist der Planet Jupiter dargestellt. Die lebhaften Wolkenbänder sind detailreich abgebildet, rechts unten ist der große Rote Fleck. Oben leuchtet ein blaues Polarlicht.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble

Jupiter hat Polarlichter. Wie auf der Erde spielt das Magnetfeld des Gasriesen eine Rolle. Es lenkt geladene Teilchen der Sonne zu den Polen. Wenn diese Teilchen auf die Atmosphäre treffen, schlagen sie vorübergehend Elektronen aus den Gasmolekülen. Elektromagnetische Kräfte ziehen diese Elektronen zurück. Wenn die Elektronen rekombinieren, bilden sie mit den Atomkernen wieder neutrale Atome und Moleküle. Dabei entsteht ein Polarlicht.

Das Kompositbild wurde kürzlich veröffentlicht. Es entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble und zeigt die Polarlichter im UV-Licht. Sie verlaufen in ringförmigen Schichten um den Pol. Anders als Polarlichter auf der Erde bilden Jupiters Polarlichter mehrere helle Streifen und Flecken. Der große Rote Fleck ist rechts unten zu sehen.

Kürzlich traten bei Jupiter besonders starke Polarlichter auf. Zum Glück geschah das letzte Woche, als die NASA-Raumsonde Juno bei Jupiter ankam. Juno beobachtete den Sonnenwind, als sie sich Jupiter näherte. Das führt dazu, dass wir alle Polarlichter besser verstehen, auch auf der Erde.

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Nordlichter in Lappland

Die Polarlichter wirken wie Bögen, weil das Panorama 360 Grad breit ist. Die Bögen wölben sich von einem Haus ausgehend nach links und rechts.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Carlos Casado (TWAN, StarryEarth)

Der Frühlingsbeginn auf der Nordhalbkugel ist eine gute Zeit für Polarlichtjäger. Zum Äquinoktium ist das Erdmagnetfeld so ausgerichtet, dass es die Wechselwirkung mit dem Sonnenwind begünstigt. Sonnenwind löst das reizende Schimmern der Nordlichter aus.

Von 28. auf 29. März war der Himmel über dem Hügel Kaunispää im finnischen Lappland keine Enttäuschung. Die ausgedehnten Schleier aus Polarlicht wurden in dieser Nacht auf einem Panorama fotografiert. Es zeigt eine ganze 360-Grad-Sicht. Einheimische waren fasziniert von dem hellen Schauspiel. Es dauerte in den dunklen Stunden an und schimmerte in Farben, die sogar mit bloßem Auge gut sichtbar waren.

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