Parkers Sonnenmission kartiert Rückfluss von Sonnenmaterial bei Rekord-Annäherung

Die NASA-Raumsonde Parker Solar Probe (PSP) hat bei ihrem historischen Vorbeiflug an der Sonne am 24. Dezember 2024 ein faszinierendes Phänomen aufgezeichnet: die Zirkulation von Sonnenmaterial. Bei diesem Rekordflug näherte sich die Sonde der Sternenoberfläche bis auf eine Distanz von nur 3,8 Millionen Meilen, was umgerechnet etwa 6,1 Millionen Kilometern entspricht. Mithilfe des bordeigenen Instruments Wide-Field Imager for Solar Probe (WISPR) konnten Wissenschaftler Strukturen detailliert beobachten, die sie als „Inflows“ bezeichnen – längliche Plasmaverdichtungen, die nach einer koronalen Massenauswurfs (CME) zur Sonnenoberfläche zurückkehren.

Ein entscheidender Vorteil dieser Beobachtung lag in der hohen Auflösung der WISPR-Kamera. Diese ermöglichte präzise Messungen der Geschwindigkeit und der räumlichen Ausdehnung dieser zurückfließenden Plasmapakete. Die Entwicklung dieses Instruments wurde federführend von der US-amerikanischen Naval Research Laboratory betreut. Das von der NASA gesteuerte und gebaute Parker Solar Probe Projekt, koordiniert durch die Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL), erhält durch solche Daten einen enormen Schub für das Verständnis der Dynamik in der Sonnenatmosphäre. Dr. Nour E. Raoufi, ein an dem Projekt beteiligter Wissenschaftler von der APL, bestätigte, dass diese klare Sicht auf den Materialrückfluss frühere, indirekte Hinweise nunmehr untermauert.

Diese Entdeckung ist von immenser Wichtigkeit für die Verbesserung unserer Vorhersagen zur Weltraumwetterlage. Das Verständnis dieser Prozesse der „Wiederverwertung“ solaren Materials ist ein zentrales wissenschaftliches Anliegen. Frühere Missionen, wie beispielsweise SOHO, hatten zwar Andeutungen über die Existenz dieses zurückkehrenden Materials geliefert, jedoch fehlten bislang quantitative Belege. Der nun dokumentierte Vorgang steht in engem Zusammenhang mit der magnetischen Rekonnexion, einem Prozess, bei dem stark beanspruchte Magnetfeldlinien reißen und entweder in den Weltraum entweichen oder zur Sonne zurückkehren.

Ereignisse wie diese CMEs können erhebliche Auswirkungen auf die irdische Infrastruktur haben. Betroffen sind unter anderem GPS-Systeme, Stromnetze und die Sicherheit von Astronauten, beispielsweise im Rahmen des Artemis-Programms. Die Signifikanz dieser Beobachtung liegt darin, dass wir nun von theoretischen Annahmen zu direkten, quantifizierbaren Daten über die Umstrukturierung der Sonnenatmosphäre übergehen können. Die Fähigkeit, die kinetischen Parameter dieser Inflows exakt zu bestimmen, liefert die notwendige Grundlage für die Kalibrierung unserer Modelle zur Sonnenphysik.

Die Parker Sonde, die ihre Reise am 12. August 2018 vom Cape Canaveral aus begann, setzt ihre Mission unermüdlich fort. Die nächsten engen Begegnungen mit der Sonne sind für den 22. März 2025 und den 19. Juni 2025 angesetzt. Das Raumfahrzeug, das bereits 2021 als erste Sonde die Sonnenkorona „berührt“ hat, nutzt vier Hauptinstrumentenpakete – darunter FIELDS, IS☉IS und SWEAP – für eine umfassende Untersuchung der unmittelbaren Umgebung. Die Erforschung der „Umkehrung“ des Sonnenwinds aus solch geringer Distanz erlaubt tiefere Einblicke, wie die Sonne ihr Umfeld steuert, welches letztlich die gesamte Heliosphäre beeinflusst.