ALMA-Teleskope zeigen die Sonne erstmals im Millimeter-Licht
ALMA-Teleskope zeigen die Sonne erstmals im Millimeter-Licht
Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile hat 2017 erstmals hochaufgelöste Bilder unserer Sonne im Millimeter-Wellenlängenbereich aufgenommen.
Diese bahnbrechenden Aufnahmen enthüllen bisher unsichtbare Details der Sonnenatmosphäre. Besonders beeindruckend: Das dunkle, gekrümmte Zentrum eines riesigen Sonnenflecks, der fast doppelt so groß ist wie der Erddurchmesser.
Es waren die ersten Sonnenbeobachtungen mit einer Einrichtung, an der die Europäische Südsternwarte (ESO) beteiligt ist. ALMA erweitert damit die Möglichkeiten zur Erforschung der Physik unseres Heimatsterns erheblich.
Die Antennen von ALMA sind speziell geschützt, um die intensive gebündelte Sonnenstrahlung ohne Schäden zu überstehen – eine technische Herausforderung, die zuvor bei anderen Teleskopen zu Problemen führte.
ALMA beobachtet die Chromosphäre der Sonne
ALMA bildet die Chromosphäre ab, die Schicht direkt über der sichtbaren Photosphäre, der Oberfläche der Sonne. Diese Beobachtungen erfolgen im Millimeter- und Submillimeter-Bereich, der von bodengebundenen Teleskopen sonst selten genutzt wird.
Ein internationales Team aus Europa, Nordamerika und Ostasien erstellte diese Testbilder. Sie demonstrieren ALMAs Potenzial, Sonnenaktivität in längeren Wellenlängen zu studieren.
Für ein vollständiges Bild der Sonne ist das gesamte elektromagnetische Spektrum essenziell. ALMA füllt eine wichtige Lücke.
Da die Sonne Milliarden Mal heller ist als typische ALMA-Ziele, wurden spezielle Schutzmaßnahmen und Kalibrierungstechniken entwickelt.
Detaillierte Beobachtungen eines Sonnenflecks
Das Team beobachtete einen großen Sonnenfleck bei Wellenlängen von 1,25 mm und 3 mm.
Die Bilder offenbaren Temperaturunterschiede in der Chromosphäre.
Sonnenflecken entstehen in Regionen starker Magnetfelder, wo die Temperatur niedriger ist – daher wirken sie dunkler.
Kürzere Wellenlängen (1,25 mm) ermöglichen einen tieferen Blick in die Chromosphäre, näher an der Photosphäre, als längere (3 mm).
Zusätzlich erstellte eine einzelne Antenne mit der Fast-Scanning-Technik eine Karte der gesamten Sonnenscheibe in nur wenigen Minuten.
Bedeutung für die Sonnenforschung
ALMA ist das erste ESO-Teleskop, das sichere Sonnenbeobachtungen erlaubt. Frühere ESO-Instrumente hätten durch die intensive Strahlung Schaden genommen.
Durch ALMA können Sonnenforscher nun stärker in die ESO-Community integriert werden.
Die Beobachtungen liefern neue Einblicke in Heizprozesse und Dynamik der Chromosphäre – zentrale Rätsel der Sonnenphysik.
Seit 2017 hat ALMA regelmäßige Sonnenbeobachtungen durchgeführt, inklusive Polarimetrie zur Messung magnetischer Felder und Studien zu transienten Erhitzungen.
Weitere Informationen
ALMA ist eine internationale Partnerschaft von ESO, NSF (USA), NINS (Japan) und Chile.
Die ESO ist die führende europäische Organisation für Astronomie mit 16 Mitgliedsländern und Standorten in Chile.
Links
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu ALMA und den Sonnenbeobachtungen
Was ist ALMA genau?
ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ist das leistungsstärkste Radioteleskop-Array der Welt für Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängen. Es besteht aus 66 Antennen in der chilenischen Atacama-Wüste auf über 5000 Metern Höhe. ALMA wird von einer internationalen Partnerschaft betrieben und dient hauptsächlich der Beobachtung kalter Objekte im Universum, wie Sternentstehungsregionen oder ferner Galaxien.
Warum war die Beobachtung der Sonne mit ALMA eine Herausforderung?
Die Sonne ist extrem hell und heiß. Normale ALMA-Beobachtungen richten sich auf schwache, ferne Quellen. Die gebündelte Sonnenstrahlung könnte die empfindlichen Empfänger beschädigen. Deshalb wurden spezielle Filter und Beobachtungstechniken entwickelt. Früher gab es sogar einen Unfall: Ein älteres ESO-Teleskop (SEST) fing Feuer, als es versehentlich auf die Sonne gerichtet wurde.
Was ist die Chromosphäre und warum ist sie interessant?
Die Chromosphäre ist die mittlere Schicht der Sonnenatmosphäre, direkt über der Photosphäre (sichtbare Oberfläche). Sie ist heißer als die Photosphäre und zeigt dynamische Prozesse wie Spikulen oder Erhitzungen. Das Rätsel: Warum wird die Chromosphäre (und die äußere Korona) immer heißer, je weiter man vom Sonnenkern entfernt ist? ALMA hilft, Temperaturen und Dynamik in dieser Schicht zu messen.
Was zeigen die Bilder konkret?
Die Aufnahmen von 2017 zeigen Temperaturkarten der Chromosphäre. Sonnenflecken erscheinen dunkler und kühler. Unterschiedliche Wellenlängen (1,25 mm vs. 3 mm) beleuchten verschiedene Tiefen: Kürzere Wellenlängen dringen tiefer ein.
Was sind Sonnenflecken?
Sonnenflecken sind temporäre, dunkle Regionen auf der Sonne, verursacht durch starke Magnetfelder, die den Energiefluss behindern und die Temperatur senken. Sie sind Indikatoren für solare Aktivität und können mit Eruptionen oder Raumwetter zusammenhängen.
Gibt es Neuigkeiten seit 2017?
Ja! Seit Cycle 4 (2016/2017) sind Sonnenbeobachtungen regulär möglich. Es gab Studien zu ruhigen Sonnenregionen, transienten Erhitzungen, Polarimetrie (Magnetfelder) ab 2023 und Kombinationen mit anderen Teleskopen wie SDO oder IRIS. ALMA ergänzt weiterhin unser Verständnis der Sonnenphysik.
Kann man die Originalbilder sehen?
Ja, auf der ESO-Website oder im ALMA-Archiv. Viele Bilder sind öffentlich zugänglich.
Wie wirkt sich das auf das Raumwetter aus?
Bessere Modelle der Chromosphäre helfen, solare Eruptionen und ihre Auswirkungen auf die Erde (z. B. Auroras, Satellitenstörungen) vorherzusagen.
