Die Sonne aus der Ferne wie ein Stern studieren, um stellare Flares und Exoplaneten zu verstehen.

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Neue Forschungen zeigen, dass Sonnenflecken und andere aktive Regionen die gesamten solaren Emissionen verändern können. Die Sonnenflecken führen dazu, dass einige Emissionen verdunkelt und andere aufgehellt werden; auch der Zeitpunkt der Veränderungen variiert zwischen den verschiedenen Arten von Emissionen. Dieses Wissen wird den Astronomen helfen, die Bedingungen von Sternen zu charakterisieren, was wichtige Auswirkungen auf die Suche nach Exoplaneten um diese Sterne hat.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Shin Toriumi von der Japan Aerospace Exploration Agency addierte die verschiedenen Arten von Emissionen, die von einer Flotte von Satelliten wie “Hinode” und dem “Solar Dynamics Observatory” beobachtet wurden, um zu sehen, wie die Sonne aussehen würde, wenn sie wie andere Sterne aus der Ferne als ein einziger Lichtpunkt beobachtet würde.

Das Team untersuchte, wie Merkmale wie Sonnenflecken das Gesamtbild verändern. Sie fanden heraus, dass ein Sonnenfleck, wenn er sich in der Nähe der Mitte der uns zugewandten Seite der Sonne befindet, die Gesamtmenge des sichtbaren Lichts verdunkelt. Im Gegensatz dazu hellt sich die gesamte sichtbare Lichtmenge auf, wenn sich die Sonnenflecken in der Nähe des Sonnenrandes befinden, weil in diesem Betrachtungswinkel helle Strukturen, die als Fackeln bekannt sind und die Sonnenflecken umgeben, besser sichtbar sind als die dunklen Zentren.

Darüber hinaus wird die Röntgenstrahlung, die in der Korona über der Sonnenoberfläche erzeugt wird, heller, wenn ein Sonnenfleck sichtbar ist. Die koronalen Schleifen, die sich über den Sonnenflecken erstrecken, werden magnetisch aufgeheizt, so dass diese Aufhellung erscheint, bevor der Sonnenfleck selbst in Sichtweite rotiert, und auch dann noch anhält, wenn der Sonnenfleck aus dem Blickfeld gerät.

Da die Veränderungen der gesamten Sonnenstrahlung und ihre zeitliche Abfolge Informationen über die Lage und Struktur von Merkmalen auf der Sonnenoberfläche enthalten, hoffen die Astronomen, auf die Oberflächenmerkmale anderer Sterne wie Sternflecken und Magnetfelder schließen zu können. Dies wird den Astronomen helfen, die durch den Schatten eines Exoplaneten verursachte Verdunklung besser zu erkennen. Mit besserem Wissen über die Auswirkungen von Sternflecken können wir die Parameter, wie Radien und Umlaufbahnen, von Exoplaneten genauer abschätzen.

Mit fortschreitender eingehender Untersuchung der Sonne wird ein besseres Verständnis der detaillierten Mechanismen der atmosphärischen Erwärmung und der Flare-Ausbrüche gewonnen. Toriumi kommentiert: “Zu diesem Zweck soll der Solar-Beobachtungssatellit der nächsten Generation Solar-C(EUVST), der von Japan in enger Zusammenarbeit mit amerikanischen und europäischen Partnern entwickelt wird, die Sonne in Emissionen beobachten, die die Chromosphäre, die Übergangsregion und die Korona als ein einziges System untersuchen.

Weitere Informationen zu dieser Forschung finden Sie unter Ein neuer Blick auf Sonnenflecken hilft der NASA, das Leben um andere Sterne herum zu verstehen.

Referenz: “Sun-as-a-star Spectral Irradiance Observations of Transiting Active Regions” von Shin Toriumi, Vladimir S. Airapetian, Hugh S. Hudson, Carolus J. Schrijver, Mark C. M. Cheung und Marc L. DeRosa, 8. Oktober 2020, Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/abadf9.

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