Auf der Erde haben wir Wetter, weil wir eine Atmosphäre haben. Elektromagnetische Strahlung der Sonne erhitzt Moleküle und Gase in der Atmosphäre, was zu dynamischen Wettersystemen führt, die täglich den Globus bedecken.
Vielleicht entgegen der Intuition gibt es auch Wetter im Weltraum, das durch die Aktivität der Sonne erzeugt wird – zum Beispiel den Sonnenwind, den Strom geladener Teilchen, der kontinuierlich von unserem Stern ausströmt.
Dank des neu gestarteten Coronal Diagnostic Experiment (CODEX) der NASA werden wir bald mehr über den Sonnenwind erfahren. CODEX ist ein Sonnenkoronograph, der am Dienstag (5. November) an Bord einer SpaceX Dragon-Frachtkapsel auf der Internationalen Raumstation (ISS) eintraf. Ein Koronograph ist ein Instrument, das grelles Sonnenlicht ausblendet, um Bereiche rund um die Sonne – etwa ihre äußere Atmosphäre, die sogenannte Korona – besser für die direkte Beobachtung freizulegen.
„So wie man Hurrikane versteht, möchte man auch die Atmosphäre verstehen, durch die der Sturm strömt“, sagte Jeffrey Newmark, Hauptforscher des Instruments und Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland, in einer Pressemitteilung. „Die Beobachtungen von CODEX werden dazu beitragen.“ Dies trägt zu unserem Verständnis der Region bei, durch die sich das Weltraumwetter bewegt, und trägt dazu bei, Vorhersagen zu verbessern.“
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Dieser neue Koronograph, der an der Außenseite der ISS angebracht wird, ist in der Lage, Forschern über spezielle Filter Details über Temperatur und Geschwindigkeit des Sonnenwinds zu liefern. Ein typischer Sonnenkoronograph kann die Dichte von Plasma – extrem heißer, elektrisch geladener Materie – beobachten, die von der Sonne wegfließt, aber durch Beobachtung der Temperatur und Geschwindigkeit des Sonnenwinds zusätzlich zur Plasmadichte, mit der der Wind interagiert, liefert CODEX Ergebnisse Astronomen ein umfassenderes Bild davon, welche Bedingungen zum Sonnenwind selbst beitragen.
„Sie werden die Entwicklung von Strukturen im Sonnenwind sehen, von der Entstehung aus der Sonnenkorona bis zu ihrem Ausströmen und Werden zum Sonnenwind“, sagt Nicholeen Viall, Mitforscherin von CODEX und Heliophysikerin bei NASA Goddard, sagte in derselben Pressemitteilung.
CODEX soll Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie es dem Sonnenwind gelingt, sengende Temperaturen von etwa 1,8 Millionen Grad Fahrenheit (1 Million Grad Celsius), also 175-mal heißer als die Sonnenoberfläche, und Geschwindigkeiten von fast 1 Million Meilen pro Stunde (1,6 Millionen km/h) zu erreichen.
Da sich CODEX im Weltraum befindet, wird es bei seinen Beobachtungen die Helligkeit der Erdatmosphäre meiden. Es wird auch zu einem günstigen Zeitpunkt in Betrieb gehen, wenn die Sonne ihr solares Maximum erreicht hat, eine Periode hoher Aktivität während ihres 11-Jahres-Zyklus.
„Die Arten von Sonnenwind, die wir während des Sonnenmaximums bekommen, unterscheiden sich von einigen Windarten, die wir während des Sonnenminimums bekommen“, sagte Viall. „In dieser Zeit gibt es unterschiedliche koronale Strukturen, die zu unterschiedlichen Arten von Sonnenwind führen.“
CODEX wird nach zwei verschiedenen Arten von Sonnenwind suchen. Der erste ist Wind, der vom Stern selbst nach außen wandert, und der zweite ist Wind, der ausgestoßen wird, wenn geschlossene Magnetfeldlinien um die Sonne aufbrechen und geladene Teilchen, die entlang dieser Magnetfeldlinien gefangen waren, in den Weltraum schicken.
