Die Sonnenfinsternis am 12. August ermöglicht es Forschenden, ihr Wissen von der Sonnenkorona zu prüfen. Dabei helfen Messdaten der Raumsonde Solar Orbiter.
Beitrag: Dr. Birgit Krummheuer
Wer das stürmische Wesen unseres Sterns ergründen will, muss auf die Korona der Sonne schauen. Dort, in der heißen Atmosphäre der Sonne, nehmen viele dynamische Prozesse ihren Ursprung: Aus der Korona jagt der Sonnenwind, der nie abreißende Strom geladener Teilchen von der Sonne, ins All; heftige Teilchen- und Strahlungsausbrüche beziehen aus der Korona ihre explosive Energie. Um zu verstehen, wie das komplexe Zusammenspiel aus mehr als eine Million Grad heißem Plasma, starken Magnetfeldern und Wellen diese Phänomene antreibt, entwickeln Forschende theoretische Modelle und simulieren die Vorgänge in der Korona am Computer.
Ausgangspunkt der Rechnungen sind Messungen des Magnetfeldes an der sichtbaren Oberfläche der Sonne, der Photosphäre. Messinstrumente wie das Teleskop SO/PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) der ESA-Raumsonde Solar Orbiter liefern solche Beobachtungsdaten routinemäßig. SO/PHI wurde unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) entwickelt und gebaut und wird vom MPS betrieben.
Um zu überprüfen, ob die Modelle die Vorgänge in der Korona realistisch beschreiben, braucht es dann in einem zweiten Schritt Vergleiche mit Beobachtungen dieser Schicht der Sonnenatmosphäre. Da die Photosphäre die deutlich lichtschwächere Korona überstrahlt, lässt sie sich nur mit speziellen Messinstrumenten, so genannten Koronographen, sichtbar machen. Dabei verdeckt ein Okkulter die Sonnenscheibe, so dass die zarten Strukturen der Korona zum Vorschein kommen. Dasselbe geschieht auf natürliche Weise bei einer Sonnenfinsternis: Der Mond schiebt sich, wie ein Okkulter, vor die Sonnenscheibe.
Forschende des MPS und des amerikanischen Forschungsunternehmens Predictive Science Inc. (PSI) setzen nun auf die bevorstehende Sonnenfinsternis am 12. August dieses Jahres.
Messdaten wie diese von der sichtbaren Oberfläche der Sonne dienen als Ausgangspunkt für Modellierungen der Korona. Die Daten wurden am 6. August 2026 vom Solar Orbiter-Instrument SO/PHI aufgenommen. Sie zeigen die stärke des Magnetfeldes an der Oberfläche der Sonne. Die Farben Weiß und Schwarz stehen dabei für entgegengesetzte Polaritäten des Magnetfeldes. (Quelle: ESA&NASA/Solar Orbiter/PHI Team)
Ein gemitteltes Bild der Korona
Bei ihren Bemühungen, die Sonnenatmosphäre zu modellieren, kämpfen Forschende allerdings mit einem Problem: Die Input-Daten von der Photosphäre sind nie ganz aktuell. Das liegt daran, dass Beobachtungen – sowohl mit Hilfe von Weltraumsonden als auch bodengebundenen Teleskopen – gewöhnlich entlang der Verbindungslinie zwischen Sonne und Erde erfolgen. Das ermöglicht einen nur sehr begrenzten Blick auf unseren Stern: Nur die der Erde zugewandte Seite der Sonne ist sichtbar. Um die Modelle mit Informationen über die Magnetfelder an der kompletten Oberfläche der Sonne „zu füttern“, müssen die Forschenden notgedrungen eine Sonnenrotation von etwa 27 Tagen abwarten – und können daraus nur ein über diesen Zeitraum gemitteltes Bild der Korona berechnen.
Allein Solar Orbiter kann hier Abhilfe schaffen. Anders als andere Sonnenspäher fliegt die Sonde um die Sonne herum. Aktuell verlässt sie ihre Rückseite. SO/PHI kann deshalb das Magnetfeld auf der erdabgewandten Seite bestimmen, erdnahe Sonden zeitgleich auf der erdzugewandten Seite. So lässt sich deutlich schneller ein komplettes Bild der Sonnenoberfläche zusammensetzen – und die Qualität der numerischen Korona-Modelle verbessern.
Modellrechnungen, wie die Korona der Sonne von Spanien aus betrachtet zum Zeitpunkt der Sonnenfinsternis aussehen dürfte. Für die Simulationen wurden SO/PHI-Daten vom 6. August 2026 benutzt. (Quelle: Predictive Science Inc.)
Messdaten von der Rückseite der Sonne
Im Rahmen der aktuellen Beobachtungskampagne im Vorfeld der Sonnenfinsternis hat SO/PHI bereits begonnen, Daten zu sammeln. In enger Zusammenarbeit mit der ESA stellt das MPS-Team sicher, dass die Daten möglichst schnell zur Erde übermittelt und für die weitere wissenschaftliche Nutzung aufbereitet werden. So können Forschende von PSI die Korona möglichst zeitnah modellieren, vorhersagen, wie sie zum Zeitpunkt der Sonnenfinsternis aussehen wird – und ihre Ergebnisse dann mit Aufnahmen der Korona vom 12. August vergleichen. Bereits bei der Sonnenfinsternis vom 8. April 2024, die überwiegend in den USA zu sehen war, hatte sich diese Zusammenarbeit bewährt. Gemeinsame Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
Die Sonnenfinsternis
Die bevorstehende Sonnenfinsternis am Mittwoch, 12. August, wird in Grönland, Island, Spanien und einem kleinen Teil Nordportugals als totale Sonnenfinsternis zu sehen sein. In anderen Teilen Europas, wie in Deutschland, zeigt sich eine partielle Sonnenfinsternis. Von Göttingen aus betrachtet, wird der Mond fast 90 Prozent der Sonne verdecken. Die Sonnenfinsternis beginnt allerdings am Abend, so dass die Sonne zu diesem Zeitpunkt schon nicht mehr hoch am Himmel steht. Auch wenn es sich um ein atemberaubendes Schauspiel handelt, wird der relativ kleine, unbedeckte Teil der Sonne leider so hell strahlen, dass die Korona nicht zu sehen sein wird. Dennoch kann auch dieser kleine Teil Ihre Augen schwer schädigen, wenn Sie ohne Schutz hinschauen: Bitte tragen Sie unbedingt eine geeignete Sonnenfinsternisbrille!
Über die Mission Solar Orbiter
Die Mission Solar Orbiter ein von der ESA geführtes, gemeinsames Projekt von ESA und NASA. Die Raumsonde startete im Februar 2020 ins All. Seitdem steuert die Sonde auf langgestreckten Ellipsen um die Sonne herum. Sie ist ausgestattet mit insgesamt zehn wissenschaftlichen Messinstrumenten. Zu vier Instrumenten hat das MPS beigetragen.