Der CODEX-Koronagraph wird während der optischen Ausrichtung und Montage gezeigt. (Bildnachweis: CODEX Team/NASA)
Auf der Erde haben wir Wetter, weil wir eine Atmosphäre haben. Die elektromagnetische Strahlung der Sonne heizt die Moleküle und Gase in der Atmosphäre auf, was zu den dynamischen Wettersystemen führt, die den Globus jeden Tag aufs Neue bedecken.
Vielleicht kontraintuitiv gibt es auch Wetter im Weltraum, das durch die Aktivität der Sonne erzeugt wird – zum Beispiel durch den Sonnenwind, den Strom geladener Teilchen, der kontinuierlich von unserem Stern ausgeht.
Wir sind dabei, mehr über den Sonnenwind zu erfahren, dank des neu gestarteten Coronal Diagnostic Experiment (CODEX) der NASA. CODEX ist ein Sonnenkoronagraph, der am Dienstag (5. November) an Bord einer SpaceX-Dragon-Frachtkapsel an der Internationalen Raumstation (ISS) angekommen ist. Ein Koronagraph ist ein Instrument, das grelles Licht von der Sonne abschirmt, um Regionen rund um die Sonne – wie die äußere Atmosphäre, die sogenannte Korona – besser für die direkte Beobachtung zugänglich zu machen.
„Genauso wie man Hurrikane verstehen muss, möchte man auch die Atmosphäre verstehen, durch die der Sturm zieht“, sagte Jeffrey Newmark, leitender Forscher für das Instrument und Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland, in einer Pressemitteilung. „Die Beobachtungen von CODEX werden zu unserem Verständnis der Region beitragen, durch die sich das Weltraumwetter bewegt, und helfen, Vorhersagen zu verbessern.“
Dieser neue Koronagraph, der an der Außenseite der ISS angebracht wird, kann den Forschern mit Hilfe spezieller Filter Details über die Temperatur und Geschwindigkeit des Sonnenwindes liefern. Ein typischer Sonnenkoronagraph kann die Dichte des Plasmas – extrem heiße, elektrisch geladene Materie – beobachten, das von der Sonne wegfließt. Durch die Beobachtung der Temperatur und Geschwindigkeit des Sonnenwindes zusätzlich zur Dichte des Plasmas, mit dem der Wind interagiert, wird CODEX den Astronomen ein umfassenderes Bild der Bedingungen vermitteln, die zum Sonnenwind selbst beitragen.
Sie werden die Entwicklung der Strukturen im Sonnenwind sehen, von ihrer Entstehung in der Sonnenkorona bis zu ihrem Ausströmen und ihrer Umwandlung in den Sonnenwind“, sagte Nicholeen Viall, Co-Investigatorin von CODEX und Heliophysikerin bei NASA Goddard, in derselben Mitteilung.
CODEX soll den Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie es dem Sonnenwind gelingt, glühende Temperaturen von rund 1,8 Millionen Grad Fahrenheit (1 Million Grad Celsius) zu erreichen – das ist 175 Mal heißer als die Sonnenoberfläche – und Geschwindigkeiten von fast 1 Million mph (1,6 Millionen km/h).
Da sich CODEX im Weltraum befindet, wird die Helligkeit der Erdatmosphäre bei seinen Beobachtungen nicht berücksichtigt. Außerdem wird es zu einem günstigen Zeitpunkt in Betrieb genommen, da die Sonne ihr Sonnenmaximum erreicht hat, eine Periode hoher Aktivität während ihres 11-jährigen Zyklus.
„Die Arten des Sonnenwindes, die wir während des Sonnenmaximums erhalten, unterscheiden sich von denen, die wir während des Sonnenminimums erhalten“, sagte Viall. „Es gibt unterschiedliche koronale Strukturen während dieser Zeit, die zu unterschiedlichen Arten von Sonnenwind führen.“
CODEX wird nach zwei verschiedenen Arten von Sonnenwind suchen. Der erste ist der Wind, der sich vom Stern selbst nach außen bewegt, und der zweite ist der Wind, der ausgestoßen wird, wenn geschlossene Magnetfeldlinien um die Sonne aufbrechen und geladene Teilchen, die entlang dieser Magnetfeldlinien gefangen waren, in den Weltraum schicken.
