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Von der Sonne aus sehen wir nur die äußere Schicht, die Photosphäre genannt wird und eine Temperatur von 5.500 Grad Celsius an der Oberfläche und mehr als 15 Millionen Grad Celsius im Kern hat.

Die Sonne ist der Stern, der unserem Planeten am nächsten liegt. Sterne sind die einzigen Körper im Universum, die Licht emittieren.

Die Sonne ist unsere Hauptenergiequelle, die sich vor allem in Form von Licht und Wärme manifestiert.

elemente hängt von der Temperatur ab. Temperaturen im Zentrum der Sonne können mit unseren Kenntnissen der Kernphysik berechnet werden. Dort liegen die Temperaturen bei 15,7 Millionen Grad Celsius!

Es übt eine starke Anziehungskraft auf die Planeten aus und dreht sie herum. Die Sonne (das gesamte Sonnensystem) dreht sich um das Zentrum der Milchstraße, unserer Galaxie.

Jeden Tag erhalten wir Energie von unserem Stern, die es unter anderem ermöglicht, dass Leben auf der Erde existiert. Seit der Antike hat sich die Menschheit über die Natur der Sonne gewundert: Es gibt Aufzeichnungen aus dem Jahr 1300 v. Chr. über die Verfolgung von Sonnenfinsternissen in Mesopotamien und bereits 104 v. Chr. Chinesische Astronomen schätzten, dass die Länge des Jahres 365 Tage betragen sollte, um ihren Lunisolarkalender zu etablieren.Forscher des IAA-CSIC nehmen an der Solar Orbiter Mission und dem European Solar Telescope teil, zwei der ehrgeizigsten Projekte, um das Magnetfeld des Königssterns zu kennen.

Bis vor relativ kurzer Zeit waren wir jedoch nicht in der Lage, die Komplexität unseres Sterns zu verstehen, und wir wissen immer noch nicht, wie viele der Phänomene, die in ihm auftreten, auftreten. Die Sonne ist der ultimative Grund für unsere Existenz, aber sie ist viel mehr als unsere Energiequelle. Für José Carlos del Toro und Luis Bellot, Forscher am Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ist und war die Sonne zu gleichen Teilen ein Objekt der Faszination und des Studiums.

Ein gigantischer Atomreaktor
Jede Sekunde wandelt der Sonnenkern vier Millionen Tonnen Wasserstoff in Energie um, die eine epische, lange Reise zu seiner Oberfläche beginnt. Nach der Erzeugung im Kern müssen Photonen die verschiedenen Schichten der Sonne mit sehr unterschiedlichen Temperaturen und Dichten passieren. Nur beim Passieren der Strahlungszone, die sich direkt über dem Kern befindet, können Photonen etwa 170.000 Jahre dauern.

Dies liegt daran, dass in dieser Schicht das Plasma (elektrisch geladenes Gas oder ionisiertes Gas) so kondensiert ist, dass die Photonen – die sich unter „Vakuum“ -Bedingungen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen würden – kontinuierlich absorbiert und in zufällige Richtungen gesendet werden. Es kann also lange dauern, bis ein Photon diese Schicht durchdringt.

Und die Reise endet nicht dort: Sie muss noch durch die Konvektionszone, die Photosphäre, die Chromosphäre und die Korona reisen, um schließlich in großzügigen acht Minuten die Erde zu erreichen. So studieren wir aus dem Staub das Feuer und folgen dem Tanz seines Lichts.

Was kommt zu uns aus dem Licht
Dank der Photonen, die wir von der Sonne erhalten, kennen wir viele Eigenschaften unseres Sterns, wie seine Temperatur und seine chemische Zusammensetzung. Aber es produziert nur Energie, die weit über das hinausgeht, was unser Auge sehen kann. Sonnenlicht besteht neben sichtbarem Licht zu 7% aus ultravioletter Strahlung und zu 46% aus Infrarotstrahlung.

Mit verschiedenen Instrumenten, die sich auf jeden Bereich des elektromagnetischen Spektrums konzentrieren, können Forschungsteams die manchmal frenetische Aktivität der Sonne untersuchen: von Sonnenflecken – Strukturen, die sich im Laufe der Zeit ändern, bis sie verschwinden und als Flecken wahrgenommen werden, die viel weniger hell sind als die Photosphäre- sogar koronale Massenauswürfe: Eruptionen von Millionen Tonnen Plasma, die mit Hunderten oder Tausenden von Kilometern pro Sekunde aus der Sonne schießen und geomagnetische Stürme auf der Erde verursachen können, wenn sie auf unseren Planeten ausgerichtet sind.

Granulationen, Protuberanzen, Fackeln… all diese Phänomene, die im Stern auftreten, sind auf sein Magnetfeld zurückzuführen, weshalb ihre Untersuchung in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat. Nicht nur, um die Natur der Sonne besser zu verstehen, sondern auch, um uns zu schützen und zu wissen, wann wir es tun sollten.

Leben in einem Stern
Das Leben in der Sonne mag wie eine Szene erscheinen, die eines Science-Fiction-Films würdig ist, aber die Wahrheit ist, dass wir tatsächlich in unserem Stern leben. Sowohl die Erde als auch das gesamte Sonnensystem sind in die Heliosphäre eingetaucht, eine Region des Weltraums, die vom Sonnenwind und seinem Magnetfeld beeinflusst wird.

Luis Bellot, Forscher der Abteilung für Sonnenphysik des IAA-CSIC, definiert den Sonnenwind als “ einen kontinuierlichen Fluss geladener Teilchen, Ionen, die die Oberfläche der Sonne verlassen und sich im gesamten Sonnensystem ausdehnen“. Es gibt zwei Arten von Sonnenwind: schnell und langsam. “Wir wissen nicht, wie der Sonnenwind erzeugt wird, aber wir wissen, dass der schnelle Wind in Bereichen auftritt, in denen das Magnetfeld des Sterns offen ist. Da die Magnetfeldlinien offen sind, können Partikel leicht austreten und von der Oberfläche entlang fließen. Im Gegenteil, der langsame Sonnenwind tritt in den Bereichen auf, in denen die Feldlinien geschlossen sind. was die Bewegung der Teilchen behindert und dazu führt, dass sie langsamer entweichen“, schließt Bellot.

Der Sonnenwind ist an sich kein Problem für die Erde, da sein Magnetfeld diese Partikel in Richtung der Pole des Planeten umlenkt und die schönsten Nord- und Südlichter als Geschenk erzeugt. „Allerdings“, sagt José Carlos del Toro, ein Forscher in derselben Abteilung,“treten episodisch brutale Energieumwandlungen auf, die einerseits sehr bemerkenswerte Fackeln erzeugen, die sogar in Röntgenstrahlen emittieren können, und andererseits kinetische Energie von Bewegung, die die Teilchen des Sonnenwindes beschleunigt, bis sie mit Geschwindigkeiten nahe der halben Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen werden.“

Wenn diese elektrisch geladenen, beschleunigten und hochenergetischen Teilchen den geomagnetischen Schild der Erde erreichen und ihn passieren können, wirken sie auf die Ionosphäre ein und verändern den physikalischen Zustand dieser Schicht, was sich auf die Telekommunikation, Flugzeugflüge oder sogar auf die Bewohner auswirkt der Internationalen Raumstation (ISS), die tatsächlich über eine Art Panikraum verfügt, um sich vor diesen radioaktiven Ereignissen zu schützen.

Um besser zu verstehen, welcher Mechanismus diese brutalen Energieumwandlungen erzeugt, ist es wichtig zu verstehen, wie das Magnetfeld unseres Sterns funktioniert. Die Sonne ist ein riesiger Dynamo, der alle elf Jahre seine Pole umkehrt; Dieser Übergang ist das, was wir als Sonnenzyklus kennen. Abhängig von dem Moment des Zyklus, in dem sich der Stern befindet, ist seine Aktivität sehr unterschiedlich; somit ist das solare Minimum durch eine Abnahme der Aktivität gekennzeichnet, mit weniger Auftreten von Sonnenflecken und Fackeln… während im Sonnenmaximum zahlreiche Sonnenstürme unterschiedlicher Intensität auftreten. Wir wissen jedoch noch nicht genau, wann diese Stürme auftreten werden.

Für José Carlos del Toro ist es wichtig, diese Phänomene weiter zu untersuchen, um zuverlässige Vorhersagen treffen zu können. „Wir sind zunehmend abhängig von unserer Weltraumumgebung: Jeden Tag zu sprechen, verwenden wir Telefone, die zumindest die Ionosphäre als reflektierenden Spiegel verwenden, und die typischerweise Kommunikationssatelliten für fast alles verwenden „, sagt er“ Fernsehen, Googeln im Internet, Navigieren mit dem Boot, mit dem Flugzeug oder in unseren eigenen Fahrzeugen… unser ganzes Leben hängt zunehmend von Technologie und unserer Weltraumumgebung ab. Diese Umgebung ist anfällig für die Phänomene, die von der Sonne ausgehen, daher ist es wichtig, sie zu studieren, um sie vorherzusehen.”

In der Südsonne
Granada hat mehr als 3.000 Sonnenstunden im Jahr. Neben guten Nachrichten für Touristen ist dieses Licht für Forscher der Abteilung Sonnenphysik des IAA-CSIC unerlässlich. Luis Bellot und José Carlos del Toro untersuchen seit Jahren das Magnetfeld der Sonne. Neue Missionen wie Solar Orbiter (ESA und NASA), die bereits aktiv sind, und das EST (European Solar Telescope), das 2023 mit dem Bau beginnen wird, werden uns helfen, besser zu verstehen, wie tritt der Magnetismus der Sonne auf und wie dies erzeugt die verschiedenen Phänomene, die im Inneren des Sterns und in der Region der Heliosphäre stattfinden.

Die Projekte Solar Orbiter und EST haben die Beteiligung des IAA-CSIC und stellen einen technologischen Riesenschritt dar. Solar Orbiter wird die Sonne von einer Umlaufbahn aus untersuchen, die näher als die von Merkur liegt. Darüber hinaus wird es mit einer Neigung geschehen, die es ihm ermöglicht, die Pole des Sterns zu untersuchen, die eine sehr wichtige Rolle bei Magnetismus und Zyklusänderungen spielen.

Das Schiff verfügt über zehn Instrumente für Fern- und Vor-Ort-Messungen. Mit ihnen können Sie Sonnenwindpartikel analysieren, die Sonne aus großer Entfernung fotografieren und Spektropolarimetrie durchführen, eine Technik, die zum Verständnis der Magnetfelder erforderlich ist, die Strukturen wie Sonnenflecken, Granulationen oder Protuberanzen zugrunde liegen.

Sondierungsinstrumente und ein Code
Die Beiträge der spanischen Wissenschaft zu dieser Mission sind nicht trivial; Die IAA hat neben der Entwicklung eines Codes (sogenannte Inversion der Strahlungstransportgleichung) eines der Instrumente der Fernerkundung, PHI (Poliarimetrischer und Heliosmic Imager), entworfen, dessen Zweck es ist, die Maße des Lichts, die das Instrument in physikalische Parameter der Sonne aufnehmen, als Magnetfeld und Rotationsgeschwindigkeit des Sterns zu übersetzen.

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