CSI Coronal Spectroscopy and Imaging. Sonnenforschung, Sonnenphysik, Sonnenkorona.

Koronale Spektroskopie und Abbildung

Unsere Gruppe ist auf bildgebende und spektroskopische Techniken im UV-Bereich spezialisiert, um mit vielfältigen Methoden die unterschiedlichsten Vorgänge in der Sonnenkorona zu untersuchen. Zu den Themen gehören:

  • Morphologie und Dynamik von Koronalöchern, Spikulen, Sonnenflecken, Protuberanzen/Filamenten, Polarstrahlen
  • Korona-Heizung, Energietransport
  • Strömungen, Jets, Flares, Mikro-Ereignisse; Beschleunigung des Sonnenwindes
  • Schwingungen, Wellen
  • Dichte- und Temperaturdiagnose, Elementhäufigkeit
  • Messung von Strahlungsflüssen, Identifizierung von Spektrallinien

Das EUV-Licht der Sonne steht im Fokus unserer Arbeit. Die Abbildung zeigt die Vielfalt der Schwerpunkte unseres Forschungsgebietes an typischen Beispielen.
(1) Aus Koronalöchern ragen Polarstrahlen fast radial nach außen. An deren Fußpunkten findet man im Röntgenlicht oft kleine Aufhellungen; die Zusammenhänge sind noch nicht endgültig geklärt.
(2) Angeregt durch ein Flare-Ereignis hebt ein Plasmoid ab und leitet einen CME ein.
(3) Das bei der spektakulären Eruption am 7. Juli 2011 auf die Sonne zurückfallende Material zeigt sich als Schatten vor der heißeren Strahlung der Sonne. 
(4, 8) Eine gute Kenntnis des Sonnenspektrums im Wellenlängenbereich von 10 nm bis 300 nm und der gängigen Diagnostik-Methoden sind das Fundament unserer Arbeit.
(5) Das Magnetfeld formt das koronale Plasma. Protuberanzen, am Sonnenrand mit hoher Auflösung beobachtet, zeigen die markanten Auswirkungen.
(6) Das Geschwindigkeitsdiagramm (Dopplerbild) eines Sonnenflecks in der Spektrallinie des Stickstoffs (N V 123.8 nm) offenbart die Oszillation mit einer Amplitude von 8 km/s.
(7) Die Entwicklung des Instrumentariums zur Beobachtung der Sonne im EUV und dessen Herstellung und Bedienung ist Bestandteil unseres Arbeitsfeldes.

Die CSI Gruppe ist aus den Wurzeln Entwicklung und Betrieb von Weltraumteleskopen und -spektrographen zur Sonnenbeobachtung im fernen und im extremen UV-Bereich hervorgegangen und hat sich in der Folge mit Fragen zu den physikalischen Prozessen in der solaren Chromosphäre, in der Übergangsschicht und in der Korona befasst. In diesem Spektralbereich, der vom Boden aus nicht zugänglich ist, lassen sich die höheren Schichten der Sonnenatmosphäre - nicht ausschließlich - jedoch besonders gut beobachten. Mit unserer Forschung wollen wir die Parameter von all den Modellen eingrenzen, die die koronale Dynamik beschreiben, angefangen von kleinskaligen Prozessen, die den Sonnenwind antreiben, bis zu riesigen Flare- und CME- Ereignissen. Dadurch ergibt sich eine natürliche Überschneidung mit der mehr theoretisch orientierten Arbeitsgruppe 'Coronal Dynamics'. Diese enge, sich ideal ergänzende Zusammenarbeit ist von besonderer Bedeutung und der Ausgangspunkt für Ideen zur Überwindung der Grenzen heutiger Technologie hin zur Entwicklung der nächsten Generation von Spektrographen und Kameras zur Sonnenbeobachtung.

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