Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat neue Details der Polarlichter auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems eingefangen. Die auf Jupiter beobachteten tanzenden Lichter sind hundertmal heller als die auf der Erde. Dank Webbs hoher Empfindlichkeit konnten Astronomen die Phänomene untersuchen, um Jupiters Magnetosphäre besser zu verstehen.

Polarlichter entstehen, wenn hochenergetische Teilchen in die Atmosphäre eines Planeten in der Nähe seiner Magnetpole eintreten und mit Atomen oder Gasmolekülen kollidieren. Auf der Erde sind diese Polarlichter als Nord- und Südlichter bekannt. Die Polarlichter auf Jupiter sind nicht nur riesig, sondern auch hundertmal energiereicher als die in der Erdatmosphäre. Die Polarlichter der Erde entstehen durch Sonnenstürme – wenn geladene Teilchen von der Sonne auf die obere Atmosphäre niedergehen, Gase mit Energie versorgen und sie in Rot-, Grün- und Violetttönen leuchten lassen.

Foto A: Nahaufnahme der Beobachtungen der Polarlichter des Jupiters

NASA, ESA, CSA, Jonathan Nichols (Universität Leicester), Mahdi Zamani (ESA/Webb)

Jupiter hat eine weitere Quelle für seine Polarlichter: Das starke Magnetfeld des Gasriesen fängt geladene Teilchen aus seiner Umgebung ein. Dazu gehören nicht nur die geladenen Teilchen des Sonnenwinds, sondern auch die Teilchen, die von seinem umkreisenden Mond Io, bekannt für seine zahlreichen und großen Vulkane, ins All geschleudert werden. Ios Vulkane spucken Teilchen aus, die der Schwerkraft des Mondes entkommen und Jupiter umkreisen. Auch eine Flut geladener Teilchen, die von der Sonne freigesetzt wird, erreicht den Planeten. Jupiters großes und starkes Magnetfeld fängt alle geladenen Teilchen ein und beschleunigt sie auf enorme Geschwindigkeiten. Diese schnellen Teilchen treffen mit hohen Energien auf die Atmosphäre des Planeten, wodurch das Gas angeregt und zum Leuchten gebracht wird.

Die einzigartigen Fähigkeiten des Webb-Teleskops liefern nun neue Einblicke in die Polarlichter des Jupiters. Die hohe Empfindlichkeit des Teleskops ermöglicht es Astronomen, schnell variierende Polarlichtmerkmale zu erfassen. Neue Daten wurden am 25. Dezember 2023 mit Webbs NIRCam (Nahinfrarotkamera) von einem Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Jonathan Nichols von der Universität Leicester im Vereinigten Königreich erfasst.

„Was für ein Weihnachtsgeschenk! Ich war einfach hin und weg!“, erzählte Nichols. „Wir wollten sehen, wie schnell sich die Polarlichter verändern, und erwarteten, dass sie langsam, vielleicht über eine Viertelstunde, auf- und abschwellen würden. Stattdessen beobachteten wir, wie die gesamte Polarlichtregion vor Licht sprühte und knallte, manchmal sogar sekundenschnell.“

Das Team untersuchte insbesondere die Emission des Trihydrogenkations (H3+), das in Polarlichtern entstehen kann. Es stellte fest, daß diese Emission weitaus variabler ist als bisher angenommen. Die Beobachtungen werden dazu beitragen, das Verständnis der Erwärmung und Abkühlung der oberen Atmosphäre des Jupiters zu vertiefen.

Das Team entdeckte in seinen Daten außerdem einige ungeklärte Beobachtungen.

„Was diese Beobachtungen noch spezieller machte, war die Tatsache, daß wir gleichzeitig mit dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA Bilder im Ultraviolettbereich machten“, fügte Nichols hinzu. „Seltsamerweise gab es für das hellste von Webb beobachtete Licht kein reales Gegenstück in Hubbles Bildern. Das hat uns vor Rätsel gestellt. Um die von Webb und Hubble beobachtete Helligkeitskombination zu erzeugen, bedarf es einer Kombination großer Mengen sehr energiearmer Teilchen, die auf die Atmosphäre treffen, was bisher für unmöglich gehalten wurde. Wir verstehen immer noch nicht, wie das passiert.“

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Nachdem ein NASA-Astronaut im Rahmen der SpaceX Crew-8-Mission der NASA am Freitag sicher auf der Erde gelandet war, trat bei ihm ein medizinisches Problem auf. Die NASA-Astronauten Matthew Dominick, Michael Barratt und Jeanette Epps sowie der Roscosmos-Kosmonaut Alexander Grebenkin wurden gemeinsam zum Ascension Sacred Heart Pensacola in Florida geflogen.

Nach der medizinischen Untersuchung im Krankenhaus verließen drei der Besatzungsmitglieder Pensacola und sind im Johnson Space Center der NASA in Houston angekommen.

Der eine Astronaut, der auf Ascension verbleibt, befindet sich in stabilem Zustand und wird vorsorglich beobachtet. Um die medizinische Privatsphäre des Besatzungsmitglieds zu schützen, werden keine spezifischen Details zum Zustand oder zur Identität des Einzelnen weitergegeben.

Bei seiner Rückkehr zur Erde führte die SpaceX Dragon einen normalen Eintritt und eine normale Wasserung durch. Die Bergung der Besatzung und des Raumschiffs verlief ohne Zwischenfälle. Während routinemäßiger medizinischer Untersuchungen auf dem Bergungsschiff wurde aus Vorsicht die zusätzliche Untersuchung der Besatzungsmitglieder angefordert.

Wir sind Ascension Sacred Heart für seine Unterstützung in dieser Zeit dankbar und stolz auf unser Team und sein schnelles Handeln, um die Sicherheit unserer Crewmitglieder zu gewährleisten.

Die Crew-8-Crewmitglieder wasserten an Bord ihres Dragon-Raumschiffs in der Nähe von Pensacola, Florida, um eine 235-tägige Mission abzuschließen, von der sie 232 Tage an Bord der Internationalen Raumstation verbrachten, um wissenschaftliche Forschung zu betreiben.

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Die Teams von NASA und SpaceX haben den nächsten Starttermin für die SpaceX Crew-9-Mission der NASA auf frühestens 13:17 Uhr EDT am Samstag, den 28. September, von der Cape Canaveral Space Force Station in Florida verschoben, da in der Region tropische Stürme zu erwarten sind. Die Änderung ermöglicht es den Teams, am Dienstagabend eine Probe der Startaktivitäten mit dem SpaceX Dragon-Raumschiff und der Falcon 9-Rakete durchzuführen, die früher am Tag zum Space Launch Complex-40 gerollt waren. Nach den Probeaktivitäten wird das integrierte System vor möglichen Sturmaktivitäten in den Hangar zurückkehren.

Obwohl der tropische Sturm Helene durch den Golf von Mexiko zieht und voraussichtlich den Florida Panhandle treffen wird, ist das Sturmsystem groß genug, daß in den Regionen Cape Canaveral und Merritt Island an Floridas Ostküste mit starken Winden und heftigen Regenfällen zu rechnen ist.

NASA-Astronaut Nick Hague und Roscosmos-Kosmonaut Aleksandr Gorbunov werden an Bord des Raumschiffs Dragon zur Internationalen Raumstation starten. Dies wird die neunte Crew-Rotation-Mission mit SpaceX im Rahmen des Commercial Crew Program der NASA sein. Während ihrer fünfmonatigen Mission werden sie Forschungs- und Wartungsarbeiten durchführen. Der Start der Mission erfolgt vom Space Launch Complex-40 auf der Cape Canaveral Space Force Station in Florida.

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Die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt, bekannt als Hubble-Konstante, ist einer der grundlegenden Parameter für das Verständnis der Entwicklung und des endgültigen Schicksals des Kosmos. Es besteht jedoch ein anhaltender Unterschied, der als „Hubble-Spannung“ bezeichnet wird, zwischen dem Wert der Konstante, der mit einer Vielzahl unabhängiger Entfernungsindikatoren gemessen wird, und dem Wert, der aus dem Nachglühen des Urknalls vorhergesagt wird.

Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA bietet neue Möglichkeiten, einige der stärksten Beobachtungsbeweise für diese Spannung zu untersuchen und zu verfeinern. Nobelpreisträger Adam Riess von der Johns Hopkins University und dem Space Telescope Science Institute stellt die jüngste Arbeit von ihm und seinen Kollegen vor, bei der er Webb-Beobachtungen nutzte, um die Präzision lokaler Messungen der Hubble-Konstante zu verbessern.

„Hatten Sie jemals Schwierigkeiten, ein Schild zu erkennen, das sich am Rande Ihres Sichtfelds befand? Was sagt es? Was bedeutet das? Selbst mit den leistungsstärksten Teleskopen erscheinen die „Zeichen“, die Astronomen lesen wollen, so klein, dass auch wir Schwierigkeiten haben.

„Das Zeichen, das Kosmologen lesen wollen, ist ein kosmisches Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen, das uns sagt, wie schnell sich das Universum ausdehnt – eine Zahl, die Hubble-Konstante genannt wird.“ Unser Zeichen ist in die Sterne entfernter Galaxien eingeschrieben. Die Helligkeiten bestimmter Sterne in diesen Galaxien verraten uns, wie weit sie entfernt sind und wie lange dieses Licht somit gereist ist, um uns zu erreichen, und die Rotverschiebungen der Galaxien verraten uns, wie stark sich das Universum in dieser Zeit ausgeweitet hat, und verraten uns damit die Expansionsrate.
„Eine besondere Klasse von Sternen, die Cepheid-Variablen, liefert uns seit über einem Jahrhundert die genauesten Entfernungsmessungen, weil diese Sterne außerordentlich hell sind: Es handelt sich um Überriesensterne mit der hunderttausendfachen Leuchtkraft der Sonne.“ Darüber hinaus pulsieren sie über einen Zeitraum von Wochen (das heißt, sie vergrößern und verkleinern sich), was ihre relative Leuchtkraft anzeigt. Je länger die Periode, desto heller sind sie. Sie sind das Goldstandardwerkzeug zur Messung der Entfernungen von Galaxien, die hundert Millionen oder mehr Lichtjahre entfernt sind, ein entscheidender Schritt zur Bestimmung der Hubble-Konstante. Leider sind Sterne in Galaxien von unserem entfernten Standpunkt aus auf engstem Raum zusammengedrängt und daher fehlt uns oft die Auflösung, sie von ihren Nachbarn in der Sichtlinie zu trennen.

„Eine wichtige Begründung für den Bau des Hubble-Weltraumteleskops war die Lösung dieses Problems. Vor dem Hubble-Start im Jahr 1990 und den anschließenden Cepheid-Messungen war die Expansionsrate des Universums so ungewiss, dass die Astronomen nicht sicher waren, ob sich das Universum seit 10 oder 20 Milliarden Jahren ausdehnt. Das liegt daran, dass eine schnellere Expansionsrate zu einem jüngeren Alter des Universums führt und eine langsamere Expansionsrate zu einem höheren Alter des Universums. Hubble verfügt über eine bessere Auflösung im sichtbaren Wellenlängenbereich als jedes bodengestützte Teleskop, da es sich über den Unschärfeeffekten der Erdatmosphäre befindet. Dadurch kann es einzelne Cepheid-Variablen in Galaxien identifizieren, die mehr als hundert Millionen Lichtjahre entfernt sind, und das Zeitintervall messen, in dem sie ihre Helligkeit ändern.

„Allerdings müssen wir die Cepheiden auch im nahen Infrarotbereich des Spektrums beobachten, um das Licht zu sehen, das den dazwischenliegenden Staub unbeschadet durchdringt. (Staub absorbiert und streut blaues optisches Licht, lässt entfernte Objekte schwach erscheinen und täuscht uns vor, sie seien weiter entfernt als sie sind.) Leider ist Hubbles Rotlichtsicht nicht so scharf wie seine Blaulichtsicht, sodass das Licht der Cepheid-Sterne, das wir dort sehen, mit anderen Sternen in seinem Sichtfeld vermischt ist. Wir können die durchschnittliche Mischungsmenge statistisch auf die gleiche Weise erklären, wie ein Arzt Ihr Gewicht ermittelt, indem er das durchschnittliche Gewicht der Kleidung vom Messwert auf der Waage abzieht. Dies führt jedoch zu einer Verzerrung der Messungen. Die Kleidung einiger Menschen ist schwerer als die anderer.

„Die scharfe Infrarotsicht ist jedoch eine der Superkräfte des James-Webb-Weltraumteleskops. Mit seinem großen Spiegel und seiner empfindlichen Optik kann er das Licht der Cepheiden problemlos und mit geringer Überblendung von benachbarten Sternen trennen. Im ersten Jahr der Webb-Operationen mit unserem General Observers-Programm 1685 sammelten wir Beobachtungen von Cepheiden, die Hubble auf zwei Stufen entlang der sogenannten kosmischen Distanzleiter gefunden hatte. Der erste Schritt besteht darin, Cepheiden in einer Galaxie mit bekannter geometrischer Entfernung zu beobachten, die es uns ermöglicht, die wahre Leuchtkraft der Cepheiden zu kalibrieren. Für unser Programm ist diese Galaxie NGC 4258. Der zweite Schritt besteht darin, Cepheiden in den Wirtsgalaxien der jüngsten Supernovae vom Typ Ia zu beobachten. Die Kombination der ersten beiden Schritte überträgt Kenntnisse über die Entfernung zu den Supernovae, um ihre wahre Leuchtkraft zu kalibrieren. Schritt drei besteht darin, die weit entfernten Supernovae zu beobachten, bei denen die Expansion des Universums offensichtlich ist und durch Vergleich der Entfernungen gemessen werden kann, die aus ihrer Helligkeit und den Rotverschiebungen der Supernova-Wirtsgalaxien abgeleitet werden. Diese Abfolge von Schritten wird als Distanzleiter bezeichnet.

„Wir haben kürzlich unsere ersten Webb-Messungen aus den Schritten eins und zwei erhalten, die es uns ermöglichen, die Entfernungsleiter zu vervollständigen und mit den vorherigen Messungen mit Hubble zu vergleichen (siehe Abbildung). Webbs Messungen haben das Rauschen bei den Cepheid-Messungen aufgrund der Auflösung des Observatoriums drastisch reduziert.“ Wellenlängen im nahen Infrarotbereich. Von einer solchen Verbesserung träumen Astronomen! Auf den ersten beiden Stufen haben wir mehr als 320 Cepheiden beobachtet. Wir haben bestätigt, dass die früheren Messungen des Hubble-Weltraumteleskops genau waren, wenn auch mehr Rauschen. Wir haben mit Webb auch vier weitere Supernova-Kandidaten beobachtet und sehen ein ähnliches Ergebnis für die gesamte Stichprobe.

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Wie die Lupe des Sherlock Holmes kann das NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble auf der Suche nach Hinweisen in ein astronomisches Mysterium blicken.

Das fragliche Rätsel betrifft den hier abgebildeten Kugelsternhaufen Ruprecht 106. Im Gegensatz zu den meisten Kugelsternhaufen könnte Ruprecht 106 das sein, was Astronomen einen Kugelsternhaufen mit einer einzigen Population nennen. Während die meisten Sterne in einem Kugelsternhaufen ungefähr am selben Ort und zur gleichen Zeit entstanden, stellt sich heraus, daß fast alle Kugelsternhaufen mindestens zwei Gruppen von Sternen mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen enthalten.

Die neueren Sterne werden eine andere chemische Zusammensetzung haben, die Elemente enthält, die von ihren älteren, massiven Haufenbegleitern verarbeitet wurden. Eine winzige Handvoll Kugelsternhaufen besitzt diese multiplen Populationen von Sternen nicht, und Ruprecht 106 ist ein Mitglied dieser rätselhaften Gruppe.

Hubble nahm dieses mit Sternen übersäte Bild mit einem seiner vielseitigsten Instrumente auf, der Advanced Camera for Surveys (ACS). Ähnlich wie die Sterne in Kugelsternhaufen repräsentieren auch die Instrumente von Hubble unterschiedliche Generationen: ACS ist ein Instrument der dritten Generation, das 2002 die ursprüngliche Faint Object Camera ersetzte.

Einige andere Instrumente von Hubble haben ebenfalls drei Iterationen durchlaufen: Die Wide Field Camera 3 ersetzte die Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) während der letzten Wartungsmission zu Hubble. WFPC2 selbst ersetzte die ursprüngliche Wide Field and Planetary Camera, die vor ihrem Start auf Hubble installiert war.

Astronauten des Space Shuttles haben Hubble insgesamt fünf Mal im Orbit gewartet und konnten entweder veraltete Geräte aufrüsten oder Instrumente durch neuere, leistungsfähigere Versionen ersetzen. Diese High-Tech-Tüftelei im erdnahen Orbit hat dazu beigetragen, Hubble seit mehr als drei Jahrzehnten an der Spitze der Astronomie zu halten.

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Nach dem erfolgreichen Start von Axiom Mission 1 (Ax-1), der ersten rein privaten Astronautenmission zur Internationalen Raumstation, befinden sich vier Astronauten im Orbit. Axiom Space-Astronauten hoben am Freitag, den 8. April, um 11:17 Uhr EDT vom Launch Complex 39A im Kennedy Space Center der NASA in Florida ab.

Eine Falcon-9-Rakete von SpaceX beförderte das Raumschiff Dragon Endeavour mit den Ax-1-Besatzungsmitgliedern Michael López-Alegría, Larry Connor, Mark Pathy und Eytan Stibbe in den Orbit. Die Besatzung wird mehr als eine Woche damit verbringen, wissenschaftliche Forschung, Öffentlichkeitsarbeit und kommerzielle Aktivitäten auf der Raumstation durchzuführen.

„Was für ein historischer Start! Vielen Dank an die engagierten Teams der NASA, die unermüdlich daran gearbeitet haben, diese Mission Wirklichkeit werden zu lassen“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. „Die Partnerschaft der NASA mit der Industrie durch die kommerziellen Fracht- und Besatzungsprogramme hat unsere Nation in diese neue Ära der bemannten Raumfahrt geführt – eine Ära mit grenzenlosem Potential. Herzlichen Glückwunsch an Axiom, SpaceX und die Axiom-1-Crew, die diese erste private Mission zur Internationalen Raumstation Wirklichkeit werden ließen.“

Ab Samstag, dem 9. April, um 5:30 Uhr wird die NASA live über das Andocken der Endeavour, das Öffnen der Luke und eine Zeremonie zur Begrüßung der Besatzung berichten. Die Veranstaltungen werden auf NASA Television, der NASA-App und der Website der Agentur laufen.

Endeavour wird gegen 7:45 Uhr autonom an den zum Weltraum gerichteten Hafen des Harmony-Moduls der Station andocken. Die Begrüßungszeremonie wird voraussichtlich kurz nach dem Öffnen der Dragonschleuse am Samstag gegen 9:30 Uhr beginnen. Die Live-Übertragung der Mission endet mit dem Abschluß der Zeremonie. Die Mission wird auch von Axiom auf seiner Website übertragen.

„Zuerst möchte ich Michael, Larry, Eytan und Mark gratulieren“, sagte Michael Suffredini, Präsident und CEO von Axiom Space. „Wir werden eine neue Ära in der privaten bemannten Raumfahrt einläuten, wenn sie die Schwelle zum Betreten der Internationalen Raumstation überschreiten. Diese Reise ist der Höhepunkt vieler Stunden des Trainings, der Planung und des Engagements der Besatzung und des gesamten Axiom Space-Teams, unserer Partner bei SpaceX, und natürlich ein Verdienst der Vision der NASA, eine nachhaltige Präsenz im erdnahen Orbit zu entwickeln. ”

An Bord der Station wird die Axiom-Crew von den Besatzungsmitgliedern der Expedition 67 begrüßt, darunter die NASA-Astronauten Thomas Marshburn, Raja Chari und Kayla Barron, der ESA-Astronaut (European Space Agency) Matthias Maurer und die Roskosmos-Kosmonauten Oleg Artemyev, Sergey Korsokov und Denis Matwejew.

Die Axiom Space-Astronauten werden voraussichtlich etwa 10 Tage im Orbit verbringen, bevor sie zur Erde zurückkehren und an einem der sieben Landeplätze vor der Küste Floridas landen. Die NASA und Axiom werden separate Hinweise veröffentlichen, um eine Vorschau auf das Ax-1-Abschiedsereignis und die Rückkehrberichterstattung zu erhalten.

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Die NASA wird über Aktivitäten vor dem Start, den Start selbst und nach dem Start des James Webb Space Telescope, dem weltweit größten und leistungsstärksten Weltraumteleskop, berichten.

Webb soll am Freitag, den 24. Dezember um 7:20 Uhr EST mit einer Arianespace Ariane 5-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guayana, an der Nordostküste Südamerikas, starten.

Die Live-Berichterstattung über den Start in englischer Sprache beginnt um 6 Uhr morgens im NASA-Fernsehen, in der NASA-App und auf der Website der Agentur. Die Öffentlichkeit kann auch live auf Facebook, Twitter, YouTube, Twitch und Daily Motion zuschauen. Die NASA wird ab 6.30 Uhr auch eine Startübertragung in spanischer Sprache auf der Website der Agentur und auf spanischsprachigen Social-Media-Konten anbieten. Die NASA wird um 14:00 Uhr ein Medienbriefing vor dem Start abhalten. am Dienstag, den 21. Dezember, und eine Pressekonferenz nach dem Start etwa 30 Minuten nach dem Ende der Live-Übertragung am Freitag, den 24. Dezember.

Die Webb-Mission, eine internationale Partnerschaft mit der ESA (European Space Agency) und der Canadian Space Agency, wird jede Phase der kosmischen Geschichte erforschen – vom Sonnensystem bis zu den am weitesten entfernten beobachtbaren Galaxien im frühen Universum und allem dazwischen. Webb wird neue und unerwartete Entdeckungen enthüllen und der Menschheit helfen, die Ursprünge des Universums und unseren Platz darin zu verstehen.

Die vollständige Missionsabdeckung ist wie folgt. Alle Zeiten beziehen sich auf EST, entsprechend MEZ minus sechs Stunden, und die Informationen können sich ändern.

NASA-Pressebriefings:
Um 14.00 Uhr. Am Dienstag, den 21. Dezember, veranstaltet die NASA ein virtuelles Pre-Launch-Medienbriefing mit den folgenden Teilnehmern:

Die stellvertretende NASA-Administratorin Pam Melroy
Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator des Science Mission Directorate der NASA, NASA-Hauptquartier in Washington.

Greg Robinson, Webb-Programmdirektor, NASA-Hauptquartier.

Beatriz Romero, Webb-Projektleiterin für Startdienste, Arianespace in Paris.

Am Freitag, dem 24. Dezember, etwa 30 Minuten nach Ende der Startübertragung von Webb, findet in Kourou eine gemeinsame Pressekonferenz statt.

Beide Briefings werden auf NASA TV, der NASA-App und der Website der Agentur gestreamt.

Um telefonisch teilnehmen zu können, müssen sich die Medien spätestens zwei Stunden vor Beginn jedes Briefings an Laura Betz unter: laura.e.betz@nasa.gov melden. Medien und die Öffentlichkeit können über #UnfoldtheUniverse auch Fragen in den sozialen Medien stellen.

Die Medienakkreditierungsrichtlinie der NASA für virtuelle Aktivitäten und Aktivitäten vor Ort ist online verfügbar.

NASA TV-Startberichterstattung in englischer Sprache

Die Live-Berichterstattung von NASA TV beginnt am Freitag, den 24. Dezember um 6 Uhr morgens. Informationen zu Downlink-Informationen, Zeitplänen und Links zu Streaming-Videos von NASA TV finden Sie unter: https://www.nasa.gov/live

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Zum ersten Mal in der Geschichte hat ein Raumschiff die Sonne berührt. Die Parker Solar Probe der NASA ist nun durch die obere Atmosphäre der Sonne – die Corona – geflogen und hat dort Partikel und Magnetfelder abgetastet.

Der neue Meilenstein markiert einen großen Schritt für Parker Solar Probe und einen großen Sprung für die Solarwissenschaft. So wie die Landung auf dem Mond es den Wissenschaftlern ermöglichte, zu verstehen, wie er entstand, wird das Berühren des Stoffes, aus dem die Sonne besteht, Wissenschaftlern helfen, wichtige Informationen über unseren nächsten Stern und seinen Einfluß auf das Sonnensystem zu finden.

„Die Berührung der Parker Solar Probe mit der Sonne ist ein monumentaler Moment für die Solarwissenschaft und eine wirklich bemerkenswerte Leistung“, sagte Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator des Science Mission Directorate am NASA-Hauptquartier in Washington. „Dieser Meilenstein verschafft uns nicht nur tiefere Einblicke in die Entwicklung unserer Sonne und ihre Auswirkungen auf unser Sonnensystem, sondern alles, was wir über unseren eigenen Stern lernen, lehrt uns auch mehr über die Sterne im Rest des Universums.“

Während es näher an der Sonnenoberfläche kreist, macht Parker neue Entdeckungen, daß andere Raumfahrzeuge zu weit entfernt waren, um sie zu sehen, einschließlich des Sonnenwinds – des Teilchenstroms von der Sonne, der uns auf der Erde beeinflussen kann. Im Jahr 2019 entdeckte Parker, daß magnetische Zick-Zack-Strukturen im Sonnenwind, sogenannte Serpentinen, in der Nähe der Sonne reichlich vorhanden sind. Doch wie und wo sie entstehen, blieb ein Rätsel. Seitdem hat sich die Entfernung zur Sonne halbiert, Parker Solar Probe ist jüngst nahe genug vorbeigekommen, um einen Ort zu identifizieren, an dem sie entstehen: die Sonnenoberfläche.

Die erste Passage durch die Corona – und das Versprechen weiterer Vorbeiflüge – wird weiterhin Daten zu Phänomenen liefern, die aus der Ferne nicht untersucht werden können.

„Die Parker Solar Probe fliegt der Sonne so nahe, daß sie jetzt Bedingungen in der magnetisch dominierten Schicht der Sonnenatmosphäre – der Corona – wahrnimmt, die wir vorher nie auswerten konnten“, sagte Nour Raouafi, der Wissenschaftler des Parker-Projekts am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland. „Wir sehen Beweise dafür, daß wir uns in der Corona befinden, in Magnetfelddaten, Sonnenwinddaten und visuell in Bildern. Wir können die Raumsonde tatsächlich durch koronale Strukturen fliegen sehen, die während einer totalen Sonnenfinsternis beobachtet werden können.“

Die Parker Solar Probe wurde 2018 gestartet, um die Geheimnisse der Sonne zu erforschen, indem sie näher an sie herankommt als jedes andere Raumfahrzeug zuvor. Drei Jahre nach der Markteinführung und Jahrzehnte nach der ersten Konzeption ist Parker endlich angekommen.

Im Gegensatz zur Erde hat die Sonne keine feste Oberfläche. Aber es hat eine überhitzte Atmosphäre, die aus Sonnenmaterial besteht, das durch Schwerkraft und magnetische Kräfte an die Sonne gebunden ist. Da steigende Hitze und Druck dieses Material von der Sonne wegdrücken, erreicht es einen Punkt, an dem Schwerkraft und Magnetfelder zu schwach sind, um es einzudämmen.

Dieser Punkt, bekannt als die kritische Alfvén-Oberfläche, markiert das Ende der Sonnenatmosphäre und den Beginn des Sonnenwinds. Sonnenmaterial mit der Energie, um diese Grenze zu überwinden, wird zum Sonnenwind, der das Magnetfeld der Sonne mit sich zieht, während es durch das Sonnensystem, zur Erde und darüber hinaus rast. Wichtig ist, daß sich der Sonnenwind jenseits der kritischen Oberfläche von Alfvén so schnell bewegt, daß die Wellen im Wind niemals schnell genug wandern können, um zur Sonne zurückzukehren – und ihre Verbindung durchtrennen.

Bisher waren sich die Forscher nicht sicher, wo genau die kritische Oberfläche von Alfvén lag. Basierend auf entfernten Bildern der Corona hatten Schätzungen sie zwischen 10 und 20 Sonnenradien von der Sonnenoberfläche entfernt – 4,3 bis 8,6 Millionen Meilen. Parkers spiralförmige Flugbahn bringt es langsam näher an die Sonne und während der letzten paar Durchläufe war die Raumsonde konstant unter 20 Sonnenradien (91 Prozent des Erdabstands von der Sonne), was sie in die Lage versetzt, die Grenze zu überschreiten – wenn die Schätzungen korrekt waren.

Am 28. April 2021, während ihres achten Vorbeiflugs an der Sonne, stieß die Parker Solar Probe auf die spezifischen magnetischen und Teilchenbedingungen bei 18,8 Sonnenradien (etwa 8,1 Millionen Meilen) über der Sonnenoberfläche, die den Wissenschaftlern mitteilten, daß sie die kritische Oberfläche von Alfvén zum ersten Mal erreichte und trat schließlich in die Sonnenatmosphäre ein.

„Wir haben voll erwartet, daß wir früher oder später zumindest für kurze Zeit auf die Corona treffen würden“, sagte Justin Kasper, Hauptautor eines neuen Papiers über den in Physical Review Letters veröffentlichten Meilenstein und stellvertretender Chief Technology Officer bei BWX Technologies, Inc. und Professor an der University of Michigan. „Aber es ist sehr spannend, daß wir es schon erreicht haben.“

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