WISSENSCHAFT

Detailreiche Aufnahmen zeigen
Feinstruktur in Penumbra-Filamenten

Andreas Zunker

Im März 2002 nahm das neue schwedische Sonnenteleskop auf der kanarischen Insel La Palma seine Arbeit auf. Jetzt veröffentlichte das Beobachterteam um Göran B. Scharmer in "Nature" die Ergebnisse der ersten Beobachtungen mit dem leistungsfähigsten Sonnenteleskop der Welt [1].
Die wichtigsten Entdeckungen sind bisher unbekannte Feinstrukturen in Penumbra-Filamenten, hauptsächlich die Dunklen Adern (dark cores), die man sich bildlich am besten wie schwarze Tinte in einem Federkiel vorstellen kann. Diese Dunklen Adern zeigen sich in Filamenten, die in die Umbra hineinragen (Abb. 1).


Abb. 1: Filamente mit Dunklen Adern, Ausschnitt aus Fig. 1 in [1], wahre Größe ca. 10000 km x 14000 km, (Quelle: Royal Swedish Academy of Sciences)

Die Fußpunkte der Adern liegen oft in der Nähe von Umbralgranulen (umbral dots) oder hellen Knoten (penumbral grains). Die Adern bewegen sich ständig quer zu ihrer Längsachse und überlagern manchmal die Granulen und Knoten. Gelegentlich teilen sie sich auch. Die Breite der Adern beträgt ca. 100 km, ihre Länge liegt in der Größenordnung von über 1000 km. Sie sind damit etwa so groß wie der Ural (Gebirge in Rußland). Abb. 2 zeigt ein solches Filament mit Ader.


Abb. 2: Filament mit dunklen Adern, Ausschnitt aus Abb.1, (Quelle: Royal Swedish Academy of Sciences)

An der Existenz der Feinstrukturen wird nicht gezweifelt, da diese bei verschiedenen Wellenlängen und in verschiedenen Flecken nachgewiesen werden konnten. Die Lebensdauer der Adern liegt naturgemäß etwa bei der der Filamente, also bei etwa einer Stunde.
Die physikalische Ursache der dunklen Adern ist noch unklar. Eine optische Täuschung durch dicht beieinander liegende Filamente kann ausgeschlossen werden.
Außer den Dunklen Adern wurden sog. Haare (hairs), Kanäle (canals) und Wendeln (twists) entdeckt. Haare und Kanäle findet man in der Granulation in der Nähe von Poren (s. Abb. 3), Wendeln in Penumbra-Filamenten.


Abb. 3: Haare und Kanäle, Ausschnitt aus Fig. 3b in [1], wahre Größe 3000 km x 5000 km, (Quelle: Royal Swedish Academy of Sciences)

Die Autoren hoffen, daß ihre Beobachtungen zum Verständnis der Physik der Penumbra-Filamente beitragen können, indem sie konkurierende Theorien bestätigen oder widerlegen.

Die hier gezeigten Aufnahmen wurden am 15. Juli 2002 gewonnen, Beobachtungsobjekt war der Hauptfleck von AR 10030 (bzw. AR 0030) und seine Umgebung. Die Auflösung betrug ca. 0,1" (ca. 80 km), die Wellenlänge 430,5 nm (es wurde ebenfalls bei 436,4 nm und 487,7 nm beobachtet). Wie auch im Amateurbereich üblich hat man die schärfsten Aufnahmen aus langen Sequenzen ausgewählt und bearbeitet. Die Belichtungszeit betrug 6 ms.

Das neue schwedische Sonnenteleskop ist ein Turmteleskop auf dem 2426 m hohen Berg Roque de los Muchachos auf La Palma. Als Objektiv dient eine Einzellinse mit 0,96 m Öffnung und 20,3 m Brennweite. Sie bildet gleichzeitig das Fenster eines Vakuumtanks, der das Instrumenten-Seeing verhindert. Das atmosphärische Seeing wird durch eine Adaptive Optik korrigiert.

Aufgrund ihrer hohen Auflösung (<100 km) und der entdeckten Phänomene gelten die Beobachtungen von G.B. Scharmer und seinem Team schon jetzt als Meilenstein in der beobachtenden Sonnenphysik.

Quelle:
[1]: G.B. Scharmer et al.: Dark cores in sunspot penumbral filaments, Nature 420 (14.11.2002), S. 151-153

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Letzte Änderung:  2002-12-14 18:14