Seit mehreren Jahrzehnten arbeiten Solarwissenschaftler intensiv daran, die Geheimnisse der Sonnenkorona zu lüften. Durch die Verwendung einer neuen Art der Bildverarbeitung nehmen aktive Regionen jetzt Dimensionen an, die von Computermodellen nie vorhergesehen werden.
Heute präsentierte Dr. Huw Morgan seine Ergebnisse dem Nationalen Treffen der Royal Astronomical Society in Belfast. Mithilfe einer angepassten medizinischen Röntgentechnik haben Wissenschaftler die erste detaillierte Karte der Struktur der äußersten Schicht der Sonne, der Korona, erstellt. Die als Tomographie bekannte Anwendung verwendet eine Reihe von Bildern, die aus vielen verschiedenen Winkeln aufgenommen wurden, um eine dreidimensionale Karte zu rekonstruieren, die aus direkten Sonnenbeobachtungen erstellt wurde.
„Dies ist ein Durchbruch für Wissenschaftler, die versuchen, die Korona und den Sonnenwind zu verstehen. Wir haben seit mehr als 30 Jahren versucht, Tomographie auf die Sonnenkorona anzuwenden, aber es hat sich bisher als sehr schwierig und sehr ungenau erwiesen. Die neue Technik, die ich entwickelt habe, steckt noch in den Kinderschuhen, zeigt jedoch ein großes Potenzial für Forschungsbereiche wie das Weltraumwetter “, sagte Dr. Morgan von der University of Aberystwyth.
Der Prozess war weder so einfach noch eine neue Idee. Ohne Bilder der koronalen Gegenseite blieben den Forschern nur die Hälfte der Daten. Die nahe Seite bringt auch ihre eigenen Schwierigkeiten mit sich, da die äußersten Bereiche der Korona mehr als tausendmal schwächer sind als die Regionen in der Nähe der Sonne. Dieser Faktor führt zu großen potenziellen Fehlern bei Beobachtungen. Dank Dr. Morgan eliminiert seine neue Art der Verarbeitung koronaler Bilder, die als qualitative qualitative Rotationstomographie (QSRT) bezeichnet wird, den steilen Helligkeitsabfall und die damit verbundenen Fehler. Mit Hilfe des LASCO-Instruments von SOHO wandte Dr. Morgan die Technik auf eine Reihe von Bildern an, die aufgenommen wurden, während die Sonnenrotation die „fehlenden“ Bereiche sichtbar macht. Das Ergebnis? Vollständige koronale Karten, die mindestens fünfmal detaillierter sind als frühere tomografische Untersuchungen der Sonne. Und die Zukunft könnte viel mehr halten. Morgan sagt:
„Ich habe jetzt Karten der Korona über fast einen gesamten Zyklus der Sonnenaktivität erstellt, sodass wir jetzt in beispiellosen Details sehen können, wie sich Strukturen in drei Dimensionen entwickeln und entwickeln. Die Karten haben einige interessante Ergebnisse geliefert: Zum Beispiel haben wir große Gebiete mit dichten Strukturen beobachtet, wenn die Sonne am aktivsten ist, die von aktuellen Computermodellen nicht vorhergesagt werden. Wir haben auch Hinweise darauf gefunden, dass sich die inneren Bereiche der Korona mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. "
Laut der RAS-Pressemitteilung wird die Technik bereits von Wissenschaftlern des Instituts für Mathematik und Physik der Aberystwyth University verwendet, um ihre Radiowellenbeobachtungen des Sonnenwinds zu interpretieren. Dr. Morgan verwendet zusammen mit Kollegen vom Institut für Astronomie der Universität von Hawaii die Karten auch zur Interpretation ultravioletter Beobachtungen der Korona. Dr. Morgan sagt:
„Diese Karten werden sich auch im wichtigen Bereich des Weltraumwetters als nützlich erweisen. Explosionen an der Sonne reisen durch den Weltraum und treffen oft die Erde. Diese energetischen Magnetwolken können die Kommunikation und die Stromversorgung stören und ein großes Gesundheitsrisiko für Astronauten und Piloten darstellen. Das Verständnis und die Vorhersage dieser Stürme ist ein Hauptziel der Solarwissenschaft. Die Fähigkeit, die gesamte 3D-Struktur der Korona abzubilden, ist ein entscheidender Schritt, um dieses Ziel zu erreichen. “
