Hi-C hat im Juli 2012 die detailliertesten Bilder der Sonnenkorona aufgenommen. Mit freundlicher Genehmigung der NASA
Als die Band They Might Be Giants den Song „Why Does the Sun Shine?“ Von 1959 für ihre EP von 1993 neu aufnahm, spielten sie zu einem vielfach wiederholten Stück Science-Fiction. Die Strecke mit dem Untertitel "Die Sonne ist eine Masse von weißglühendem Gas" bringt einige grundlegende Sonnenwissenschaften auf den Kopf. "Ein Gas ist ein Zustand der Materie, in dem das Material nicht ionisiert ist. Alle Atome haben also noch alle Elektronen und das Sonnengas befindet sich in einem Zustand namens Plasma", sagt der Smithson'sche Astrophysiker Mark Weber.
Obwohl die Wissenschaftler dies schon seit einiger Zeit wussten, veröffentlichte sie 2009 prompt einen aktualisierten Track: „Warum scheint die Sonne wirklich? Die Sonne ist ein Miasma des weißglühenden Plasmas. “
Aber Weber, der am Samstag, dem 17. November, im Luft- und Raumfahrtmuseum präsentieren wird, sagt, das ist nicht alles, was in der Welt der Sonnenwissenschaften neu ist.
"Die Sonne ist ein sehr interessantes Untersuchungsobjekt", sagt er. "Die Leute sollten nicht davon ausgehen, dass wir uns von der Sonne entfernt haben."
Die Sonne macht alles Mögliche, sagt Weber, "sie hat alle möglichen Merkmale und alle möglichen Ereignisse und Phänomene."
Eines der Phänomene, die Solarforscher derzeit beschäftigen, ist die Tatsache, dass die Korona, die Plasmaatmosphäre, die die Sonnenoberfläche umgibt, so unglaublich heiß ist. "Die gesamte Energie der Sonne kommt aus dem Inneren der Sonne, und so würde eine einfache, thermodynamische Interpretation erwarten, dass die Temperatur der Sonne abnimmt, wenn man sich immer weiter vom Kern entfernt", sagt Weber. Und das ist meistens wahr, sagt er mit einer bemerkenswerten Ausnahme: "Es gibt einen Punkt, den wir als Übergangsbereich bezeichnen, in dem die Temperatur von einigen tausend Grad an der Sonnenoberfläche bis zu Millionen Grad in der Korona hochschnellt."
Weber legt besonderen Wert darauf, genau zu bestimmen, wie heiß die Korona ist. Wissenschaftler versuchen auch zu verstehen, welche Prozesse das Plasma auf solche Extreme erwärmen könnten. Weber sagt: "Es gibt viele großartige Ideen, es ist nicht so, dass wir keine Ahnung haben, was los ist." Das unterscheidet sich zum Beispiel stark von dem, was in einer aktiven Region vor sich geht. Dies sind Gebiete über Sonnenflecken, die sehr heiß sind und bei denen ständig alle Arten von Ausbrüchen auftreten. “
Weber will den Menschen zwischen Übergangsregion und ausbrechenden Sonnenflecken zeigen, dass die Sonne alles andere als statisch ist. „Viele Menschen haben die Vorstellung, dass die Sonne ein gelber Ball am Himmel ist und dass wir alles verstehen.“ Aber er sagt, dass die Sonne unglaublich dynamisch ist und Wissenschaftler seit Hunderten von Jahren verblüfft. Tatsächlich glaubten Wissenschaftler im 19. Jahrhundert, bei der Untersuchung der spektralen Emissionen der Sonne völlig neue Elemente entdeckt zu haben. "Sie sahen Spektrallinien, die sie nicht identifizieren konnten", sagt Weber. „Das liegt daran, dass diese Linien von sehr hoch ionisierten Ionen stammen, was eine sehr hohe Temperatur impliziert.“ Doch zu dieser Zeit sagte Weber: „Niemand hat damit gerechnet, dass die Temperatur der Sonnenatmosphäre so viel höher ist, dass es einfach nicht so war Menschen kommen nicht in den Sinn. “Und so nannten sie das neue Element - das eigentlich hochionisiertes Eisen - Coronium.
Beim Vergleich älterer, weniger detaillierter Bilder der Korona mit neueren, detaillierteren Bildern von Hi-C konnten die Forscher mehr als je zuvor sehen. Mit freundlicher Genehmigung der NASA
Jetzt sind Wissenschaftler in der Lage, weitaus komplexere Analysen zu erfassen, einschließlich einer kürzlich durchgeführten Raketenmission mit dem Namen High Resolution Coronal Imager (Hi-C). „Wir haben einen kleinen Ausschnitt der Sonnenatmosphäre in einer höheren Auflösung gesehen als jemals zuvor“, sagt Weber, der an dem Projekt beteiligt war. Eines der Dinge, die sie endlich sehen konnten, war, dass es sich bei dem, was einst als einzelne Plasmaschleifen galt, tatsächlich um mehrere komplex geflochtene Stränge handelte. Weber sagt: "Wir konnten sogar sehen, wie sich das Geflecht drehte und verschob, als wir mit diesem Raketenflug die Sonne beobachteten."
Nach Ansicht von Weber sind die Menschen erstaunt zu entdecken, wie schön die Sonne wirklich ist. Er sagt: "Sie sind einfach überwältigt von dem, was gerade passiert." Und er fügt hinzu: "Es ist ein faszinierendes Gebiet, um Physik zu betreiben!"
Im Rahmen der Smithsonian Stars Lecture Series wird Mark Weber am Samstag, den 17. November ab 17:15 Uhr seinen Vortrag The Dynamic Sun im Air and Space Museum halten
