Tauchen Sie ein in den „Rhythmus“ der Sonne! Was hat der Sonnenerkundungssatellit „Xihe“ entdeckt?

Autor: Duan Yuechu und Huang Yanhong

Die Sonne, ein Stern, der uns äußerst vertraut und doch voller Geheimnisse ist, war schon immer ein wichtiges Objekt menschlicher Erforschung. Kürzlich hat der erste Sonnenerkundungssatellit meines Landes, „Xihe“, aufregende neue Entdeckungen gemacht und uns wertvolle Hinweise geliefert, um das Geheimnis der Sonne weiter zu lüften.

Forscher der Universität Nanjing, des Yunnan Astronomical Observatory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Eighth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation arbeiteten zusammen, um durch eine eingehende Analyse der „Xihe“-Beobachtungsdaten erfolgreich und genau das weltweit erste dreidimensionale Bild der Rotation der Sonnenatmosphäre zu zeichnen. Dieses Ergebnis wurde am 13. Juni in der internationalen Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht und erregte in der wissenschaftlichen Gemeinschaft große Aufmerksamkeit.

Um die Bedeutung dieser Entdeckung zu verstehen, müssen wir zunächst einige Eigenschaften von Sternen verstehen. Sterne wie unsere Sonne sind riesige Plasmakugeln. Ihre Drehung ist nicht völlig starr und es gibt Unterschiede in der Drehung verschiedener Teile. Als der uns am nächsten gelegene Stern ist die Sonne natürlich ein Schlüsselobjekt für die Untersuchung der Sternrotation. Von innen nach außen gliedert sich die Sonne in Kernzone, Strahlungszone, Konvektionszone und Atmosphäre. Nach langjähriger Forschung hat die wissenschaftliche Gemeinschaft im Wesentlichen zwei wichtige Gesetze der Sonnenrotation geklärt: Erstens ändert sich die Rotationsgeschwindigkeit von der Strahlungszone zur äußeren Konvektionszone erheblich; der andere ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit vom Äquator zu den Polen hin abnimmt. Allerdings gibt es noch keine eindeutigen Erkenntnisse über die Rotationsregeln der Atmosphäre auf der Sonnenoberfläche.

Mithilfe der vom Satelliten gesammelten multispektralen, hochpräzisen Vollscheiben-Beobachtungsdaten gelang es dem „Xihe“-Team schließlich, die Rotationsgesetze der Sonnenatmosphäre genauer zu verstehen. Das von ihnen gezeichnete weltweit erste dreidimensionale Bild der Rotation der Sonnenatmosphäre ermöglicht uns ein intuitiveres Verständnis der Rotation der Sonnenatmosphäre.

Professor Ding Mingde, Chefwissenschaftler von „Xihe“, sagte, dass „Xihe“ die weltweit erste spektrale Scan-Abbildung des solaren Hα-Bandes im Weltraum gelungen sei und gleichzeitig die Feinstruktur der solaren Hα-Spektrallinie, der SiⅠ-Spektrallinie und der FeⅠ-Spektrallinie erhalten habe. Mithilfe der Inversionsmethode kann das Doppler-Geschwindigkeitsfeld verschiedener Schichten der Sonnenatmosphäre abgeleitet werden, was einem vollständigen Scan der gesamten Sonnenatmosphäre entspricht.

Zu den weiteren wissenschaftlichen Forschungsleistungen des Xihe-Satelliten gehören:

- Weltweit erste spektrale Scan-Abbildung des solaren Hα-Bandes: „Xihe“ hat die Feinstruktur der solaren Hα-Spektrallinie, der SiⅠ-Spektrallinie und der FeⅠ-Spektrallinie erfasst und so wichtige Daten für die Untersuchung der physikalischen Prozesse der Sonnenatmosphäre bereitgestellt.

- Zeichnen Sie die weltweit erste mehrstufige Doppler-Geschwindigkeitskarte der Sonnenatmosphäre: Durch Umkehrung der Beobachtungsdaten werden die Doppler-Geschwindigkeitsfelder verschiedener Ebenen der Sonnenatmosphäre abgeleitet, was eine neue Perspektive für ein tieferes Verständnis der Bewegung und Entwicklung der Sonnenatmosphäre bietet.

- Unterstützung der Erforschung der Sonnenaktivität und Sonnenentwicklung: Die Beobachtungsdaten von Xihe werden dazu beitragen, die Rotationsgesetze der Sonnenatmosphäre genauer zu verstehen, was für die Sonnenaktivität und Sonnenentwicklung von großer wissenschaftlicher Bedeutung ist.

- Unterstützung bei der Untersuchung der physikalischen Prozesse von Sonneneruptionen: „Xihe“ kann die dynamischen Prozesse der unteren Sonnenatmosphäre untersuchen und wichtige Grundlagen für die Lösung wissenschaftlicher Probleme liefern, wie etwa „physikalisches Modell des gesamten Prozesses der Energieübertragung von innen an die Oberfläche von Sonneneruptionen“.

Die Bedeutung dieser Forschung liegt darin, dass sie nicht nur unser Verständnis der Rotationsgesetze der Sonnenatmosphäre vertieft, sondern auch die Möglichkeit bietet, Sonnenaktivität und Sonnenstürme vorherzusagen. Durch die Untersuchung der sich ändernden Rotationsgeschwindigkeit der Sonne können wir beispielsweise die Länge des Sonnenaktivitätszyklus vorhersagen, was für die Gewährleistung der Sicherheit der Weltraumumgebung der Erde von entscheidender Bedeutung ist.

Die Beobachtungsdaten des Xihe-Satelliten wurden der Welt zum Austausch zugänglich gemacht und lockten Wissenschaftler aus aller Welt an, sich an der Forschung zu beteiligen. Dies spiegelt nicht nur die Bedeutung internationaler Zusammenarbeit wider, sondern leistet auch einen positiven Beitrag zur Entwicklung der Sonnenphysik.

Im Allgemeinen haben uns die neuen Entdeckungen des ersten Sonnenerkundungssatelliten meines Landes, „Xihe“, ein dreidimensionales Bild der Rotation der Sonnenatmosphäre offenbart. Diese Leistung erregte nicht nur in China große Aufmerksamkeit, sondern hatte auch international tiefgreifende Auswirkungen. Wir gehen davon aus, dass der Satellit Xihe auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen und einen größeren Beitrag zur menschlichen Erforschung der Geheimnisse der Sonne und des Universums leisten wird.