Unglaublich detaillierte Nahaufnahmen der Sonne vom leistungsstärksten Sonnenteleskop der Erde

Ein Mosaik neuer Sonnenbilder, die vom Inouye-Sonnenteleskop erstellt wurden, wurde veröffentlicht und zeigt eine Vorschau der Sonnendaten, die im ersten Betriebsjahr des Teleskops während seiner Betriebsphase erfasst wurden. Die Bilder umfassen Sonnenflecken und stille Merkmale der Sonne. Bildnachweis: NSF/AURA/NSO

Eine Vorschau früher Daten des Inouye-Sonnenteleskops, die während des Beobachtungsfensters des ersten Zyklus erfasst wurden, zeigt Sonnenflecken und sonnenruhige Regionen

Das Inouye Solar Telescope der National Science Foundation hat neue hochauflösende Bilder der Sonne veröffentlicht, die Sonnenflecken und ruhige Regionen zeigen. Die Bilder, die während des ersten Betriebszyklus im Jahr 2022 aufgenommen wurden, unterstreichen die Fähigkeit des Teleskops, beispiellose Details der Sonnenenergie einzufangen und Wissenschaftlern dabei zu helfen, das Magnetfeld der Sonne und Sonnenstürme zu verstehen.

Das Daniel K. Inouye Solar Telescope der National Science Foundation (NSF) hat acht neue Bilder der Sonne veröffentlicht, die die spannende Wissenschaft zeigen, die am leistungsstärksten bodengestützten Solarteleskop der Welt betrieben wird. Die Bilder zeigen eine Vielzahl von Sonnenflecken und ruhigen Regionen der Sonne, die mit dem Visible-Broadband Imager (VBI), einem der Instrumente der ersten Generation des Teleskops, aufgenommen wurden.

Die einzigartige Fähigkeit des Inouye-Sonnenteleskops, Daten in beispielloser Detailgenauigkeit zu erfassen, wird Solarwissenschaftlern helfen, das Magnetfeld der Sonne und die Treiber von Sonnenstürmen besser zu verstehen.

Die Sonne steht in der unteren Atmosphäre

Die untere Atmosphäre (die Chromosphäre) der Sonne befindet sich über der Sonnenoberfläche (die Photosphäre). In diesem Bild sind feine dunkle Filamente (Fibrillen) in der Chromosphäre sichtbar, die von Quellen in der Photosphäre ausgehen – insbesondere die dunklen Poren/Schirmfragmente und ihre feine Struktur. Eine Pore ist eine Konzentration eines Magnetfeldes, bei der die Bedingungen für die Bildung einer Obscura nicht erfüllt sind. Poren sind im Grunde Sonnenflecken, die nie einen Schatten hatten oder haben werden. Halbschatten: Der hellere umgebende Bereich des Schattens eines Sonnenflecks, der durch helle filamentöse Strukturen gekennzeichnet ist. Bildtitel: Poren/schattierte Teile, Fasern und andere Feinstrukturen in der Atmosphäre und Oberfläche der Sonne PID: PID_1_16 Großes Sichtfeld: 30.720 km x 30.720 km. Bildnachweis: NSF/AURA/NSO Bildverarbeitung: Friedrich Wöger (NSO), Catherine Fischer (NSO) Wissenschaftlicher Bildnachweis: Juan Martínez-Sykora (Bay Area Environmental Research Institute)

Die faserige Natur der Sonnenatmosphäre

In diesem Bild wird die faserige Natur der Sonnenatmosphäre dargestellt. Überall in der Chromosphäre finden sich dunkle feine Filamente (Fibrillen). Die hellen Umrisse der Strukturen sind ein Zeichen für das Vorhandensein von Magnetfeldern in der Photosphäre darunter. Dieses Bild wurde vom Inouye Solar Telescope während einer Beobachtungskampagne aufgenommen, die mit der Parker Solar Probe der NASA und dem Solarorbiter der Europäischen Weltraumorganisation ESA koordiniert wurde. Bildnachweis: NSF/AURA/NSO

Die abgebildeten Sonnenflecken sind dunkle, kühle Regionen auf der „Oberfläche“ der Sonne, die als Photosphäre bekannt ist und in denen starke Magnetfelder herrschen. Sonnenflecken variieren in der Größe, aber viele sind oft so groß wie die Erde, wenn nicht sogar größer. Komplexe Sonnenflecken oder Sonnenfleckengruppen können die Quelle explosiver Ereignisse wie Flares und koronaler Massenauswürfe sein, die Sonnenstürme erzeugen. Diese energiereichen und explosiven Phänomene wirken sich auf die äußerste Schicht der Sonne, die Heliosphäre, aus und haben das Potenzial, Auswirkungen auf die Erde und unsere kritische Infrastruktur zu haben.

Sonnenruhige, zarte Struktur

Auf diesem Bild ist die zarte Struktur der ruhenden Sonne auf ihrer Oberfläche oder Photosphäre zu sehen. Das Heizplasma steigt in den hellen Konvektionsblasen (Granulat) auf, kühlt dann ab und fällt in die dunklen Granulatbahnen. Innerhalb dieser intergranularen Passagen werden helle Strukturen beobachtet, die auf Manifestationen oder Signaturen des Magnetfelds hinweisen. Das Inouye-Sonnenteleskop hilft dabei, diese „kleinen“ magnetischen Elemente sehr detailliert zu erkennen. Bildtitel: Sonnenkörnchen, intergranulare Bahnen und Magnetosphären der stillen Sonne PID: PID_1_49 Großes Sichtfeld: 30.720 km x 30.720 km. Bildnachweis: NSF/AURA/NSO Bildverarbeitung: Friedrich Wöger (NSO), Catherine Fischer (NSO)

Ein dunkler Sonnenfleck inmitten einer geordneten, fadenförmigen ozeanischen Halbdunkelheit

Der Sonnenfleck ist an seinem dunklen Zentralschatten und dem peripheren Halbschatten mit fadenförmiger Struktur zu erkennen. Bei genauerem Hinsehen erkennt man nahegelegene Fragmente des Blätterdachs – im Wesentlichen einen Sonnenfleck, der seinen Schatten verloren hat. Diese Fragmente waren zuvor Teil benachbarter Sonnenflecken, was darauf hindeutet, dass dies das „Endstadium“ der Sonnenfleckenentwicklung sein könnte. Während dieses Bild das Vorhandensein von Regenschirmfragmenten zeigt, ist es äußerst selten, die Entstehung oder Auflösung von Schatten zu erfassen. Umbra: Der dunkle zentrale Bereich eines Sonnenflecks, in dem das Magnetfeld am stärksten ist. Halbschatten: Der hellere umgebende Bereich des Schattens eines Sonnenflecks, der durch helle filamentöse Strukturen gekennzeichnet ist. Bildtitel: Blätterdachfragmente weisen auf das „Endstadium“ der Sonnenflecken hin. PID: PID_1_22 Großes Sichtfeld: 30.720 km x 30.720 km. Bildnachweis: NSF/AURA/NSO Bildverarbeitung: Friedrich Wöger (NSO), Catherine Fischer (NSO) Wissenschaftlicher Bildnachweis: Jaime de la Cruz Rodriguez (Universität Stockholm)

In den kühlen Regionen der Sonne zeigen Bilder konvektive Zellen in der Photosphäre, die ein helles Muster aus heißen, nach oben fließenden Strahlen zeigen.[{“ attribute=““>plasma (granules) surrounded by darker lanes of cooler, down-flowing solar plasma. In the atmospheric layer above the photosphere, called the chromosphere, we see dark, elongated fibrils originating from locations of small-scale magnetic field accumulations.

Light Bridge Crossing Sunspot Umbra

A light bridge is seen crossing a sunspot’s umbra from one end of the penumbra to the other. Light bridges are believed to be the signature of the start of a decaying sunspot, which will eventually break apart. Light bridges are very complex, taking different forms and phases. It is unknown how deep these structures form. This image shows one example of a light bridge in remarkable detail. Umbra: Dark, central region of a sunspot where the magnetic field is strongest. Penumbra: The brighter, surrounding region of a sunspot’s umbra characterized by bright filamentary structures. Image Title: A Light Bridge Captured in a Sunspot PID: PID_1_50 Large Field of View: 30,720km x 30,720km. Credit: NSF/AURA/NSO Image Processing: Friedrich Wöger(NSO), Catherine Fischer (NSO) Science Credit: Tetsu Anan (NSO)

Light Bridge Crossing Sunspot Umbra Detail

A detailed example of a light bridge crossing a sunspot’s umbra. In this picture, the presence of convection cells surrounding the sunspot is also evident. Hot solar material (plasma) rises in the bright centers of these surrounding “cells,” cools off, and then sinks below the surface in dark lanes in a process known as convection. The detailed image shows complex light bridge and convection cell structures on the Sun’s surface or photosphere. Light bridge: A bright solar feature that spans across an umbra from one penumbra to the other. It is a complex structure, taking different forms and phases, and is believed to be the signature of the start of a decaying sunspot. Umbra: Dark, central region of a sunspot where the magnetic field is strongest. Image Title: Properties of Convection Cells and Light Bridge Seen Around a Sunspot PID: PID_1_29 Large Field of View: 30,720km x 30,720km. Credit: NSF/AURA/NSO Image Processing: Friedrich Wöger(NSO), Catherine Fischer (NSO) Science Credit: Philip Lindner at Leibniz-Institut für Sonnenphysik (KIS)

The recently inaugurated telescope is in its Operations Commissioning Phase (OCP), a learning and transitioning period during which the observatory is slowly brought up to its full operational capabilities. 

The international science community was invited to participate in this phase through an Operations Commissioning Phase Proposal Call. In response to these calls, investigators submitted science proposals requesting telescope time for a specific and detailed science goal. In order to optimize for science return, while balancing the available observing time and the technical needs in this very early operational phase, the proposals were subsequently peer-reviewed by a proposal review committee and telescope time was granted by a Telescope Allocation Committee. The selected proposals were executed in 2022 during the Cycle 1 operations window.

Fine Structures Sunspot Photosphere

This image reveals the fine structures of a sunspot in the photosphere. Within the dark, central area of the sunspot’s umbra, small-scale bright dots, known as umbral dots, are seen. The elongated structures surrounding the umbra are visible as bright-headed strands known as penumbral filaments. Umbra: Dark, central region of a sunspot where the magnetic field is strongest. Penumbra: The brighter, surrounding region of a sunspot’s umbra characterized by bright filamentary structures. Image Title: Sunspot Umbral Dots and Penumbral Filaments in Detail PID: PID_1_27 Large Field of View: 30,720km x 30,720km. Credit: NSF/AURA/NSO Image Processing: Friedrich Wöger(NSO), Catherine Fischer (NSO) Science Credit: Rolf Schlichenmaier at Leibniz-Institut für Sonnenphysik (KIS)

Fibrillar Nature of Solar Atmosphere

This image, taken by Inouye Solar Telescope in coordination with the ESA’s Solar Orbiter, reveals the fibrillar nature of the solar atmosphere. In the atmosphere, or chromosphere, fine, dark threads of plasma (fibril) are visible emanating from the magnetic network below. The outline of bright structures are signature of the presence of magnetic fields. Image Title: The Fibrillar Nature of the Solar Atmosphere PID: PID_1_123 Large Field of View: 30,720km x 30,720km. Credit: NSF/AURA/NSO Image Processing: Friedrich Wöger(NSO), Catherine Fischer (NSO) Science Credit: Public DDT Data

The newly released images make up a small fraction of the data obtained from the first Cycle. The Inouye Solar Telescope’s Data Center continues to calibrate and deliver data to the scientists and public.

As the Inouye Solar Telescope continues to explore the Sun, we expect more new and exciting results from the scientific community – including spectacular views of our solar system’s most influential celestial body.

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