Sogar an einem sonnigen Tag kann das menschliche Auge nicht das gesamte Licht sehen, das unser nächster Stern abgibt. Ein neues Bild zeigt einen Teil dieses verborgenen Lichts, darunter die hochenergetischen Röntgenstrahlen, die von der heißesten Materie in der Sonnenatmosphäre emittiert werden, so wie das Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) der NASA sie registriert. Obwohl das Observatorium normalerweise Objekte jenseits unseres Sonnensystems beobachtet, beispielsweise Schwarze Löcher und kollabierte Sterne, gibt es Astronomen auch neue Einblicke in unsere Sonne.
In dem Kompositbild sind die NuSTAR-Daten in Blau dargestellt und mit Beobachtungen des X-ray Telescope (XRT) an Bord der japanischen Hinode-Mission (Grün) und des Atmospheric Imaging Assembly (AIA) an Bord des Solar Dynamics Observatory (Rot) kombiniert. Das relativ kleine Blickfeld des NuSTAR-Instruments bedeutet, dass es von seiner Position im Erdorbit aus nicht die gesamte Sonne beobachten kann. Daher besteht das NuSTAR-Bild der Sonne in Wirklichkeit aus einem Mosaik aus 25 Bildern, aufgenommen im Juni 2022.
Die von NuSTAR beobachteten hochenergetischen Röntgenstrahlen erscheinen nur an ein paar Orten in der Sonnenatmosphäre. Im Gegensatz dazu registriert Hinodes XRT energiearme Röntgenstrahlen, und das AIA an Bord des SDO sieht ultraviolettes Licht – Wellenlängen, die von der gesamten Sonne abgestrahlt werden.
Die NuSTAR-Daten könnten Wissenschaftlern bei der Lösung eines der größten Rätsel um unseren nächstgelegenen Stern helfen: Warum erreicht die äußere Sonnenatmosphäre (die Korona) mehr als eine Million Grad und ist damit mindestens 100 Mal heißer als ihre Oberfläche? Das hat Wissenschaftlern Kopfzerbrechen bereitet, weil die Hitze der Sonne ihren Ursprung in ihrem Kern hat und nach außen transportiert wird. Es ist so, als wäre die Luft um ein Feuer 100 Mal heißer als die Flammen selbst.
Die Quelle der Hitze in der Korona könnten kleine Eruptionen in der Sonnenatmosphäre sein, sogenannte Nanoflares. Flares sind große Ausbrüche aus Hitze, Licht und Teilchen, die für zahlreiche Sonnenobservatorien sichtbar sind. Nanoflares sind viel kleinere Ereignisse, aber beide Typen produzieren Materie, die sogar noch heißer ist als die Durchschnittstemperatur der Korona. Gewöhnliche Flares finden nicht oft genug statt, um die Korona auf den hohen Temperaturen zu halten, aber Nanoflares könnten viel häufiger auftreten – möglicherweise oft genug, so dass sie die Korona gemeinsam aufheizen.
Obwohl einzelne Nanoflares zu schwach sind, um im blendenden Licht der Sonne gesehen zu werden, kann NuSTAR Licht jener heißen Materie registrieren, von der man annimmt, dass sie produziert wird, wenn eine große Anzahl Nanoflares nah beieinander stattfinden. Diese Fähigkeit gibt Physikern die Möglichkeit zu untersuchen, wie häufig Nanoflares auftreten und wie sie Energie freisetzen.
Die für diese Bilder durchgeführten Beobachtungen fielen mit der 12. nahen Annäherung der Parker Solar Probe an die Sonne zusammen, die näher an unseren Heimatstern fliegt als jede andere Raumsonde vor ihr. Die Beobachtung mit NuSTAR während einer Passage der Parker Solar Probe durch den sonnennächsten Punkt ihrer Umlaufbahn (Perihel) erlaubt Forschern, die aus der Ferne beobachtete Aktivität in der Sonnenatmosphäre mit den direkten Messungen der Sonnenumgebung der Parker Solar Probe in Zusammenhang zu bringen.
(THK)
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