Rekordskarpe billeder af Solen - Viden (JP)

Af Lars Lindberg Christensen
Videnskabelige fremskridt
har altid været tæt forbundet
med teknologiske landvindinger.
Bare tænk på Galilei, der
med et slag udvidede hele vores
verdensbillede kort efter at have
sat øjet til sit teleskop for første
gang. Blandt Galileis opdagelser
var de mørke pletter på Solens
overfl ade, som vi i dag kender
som solpletter. Nu har et hold
forskere ved at udnytte det
nybyggede “Swedish 1-meter
Solar Telescope” på La Palma
presset vores viden om Solen et
syvmileskridt videre med offentliggørelsen
af de hidtil skarpeste
billeder af dens overfl ade.
Dansker i frontlinien
21. maj 2002 var det svenske
solteleskop på Kanarieøerne
færdigbygget, og i løbet af sommeren,
som ofte har det klareste
A k t u e l N a t u r v i d e n s k a b | 1 | 2 0 0 3
Rekordskarpe
billeder af Solen
Et nyt svensk solteleskop har taget et sæt fantastiske billeder af Solens overfl ade,
der viser detaljer på under 100 km i størrelse. Som ildtunger i et forrygende fl am-
mehav slynger slangelignende fi lamenter sig ud fra solpletterne på de nye billeder.
og mest rolige vejr på La Palma,
var et forskerhold klar til at tage
de første billeder. Billederne
var mildest talt overraskende
for holdet, der er sammensat
af svenskere, en dansker og en
hollænder.
Holdets enlige dansker, den
unge Ph.D. studerende Boris V.
Gudiksen, er dybt involveret i
projektet og fortæller om første
gang holdet så billederne »Det
Foto: Royal Swedish Academy of Sciences
↑ Figur 1. Som i van Goghs
berømte solsikkebilleder slikker
tunger af glødende gas
ud fra solpletterne på Solens
overfl ade. Det aktive område
her kaldes 10030. Billedet
måler lige under 60.000 km
på hver led. Solpletterne ser
mørke ud, idet de er køligere
end omgivelserne.
Farverne er kunstige.
13

14
A k t u e l N a t u r v i d e n s k a b | 1 | 2 0 0 3
A S T R O N O M I
Figur 2. Rekordskarpt billede af Solen. Vigtigheden ligger i detaljerne: Hvis man kigger nøje efter vil man
kunne se, at ildtungerne rundt om solpletten har en mørk kerne. Det er første gang, man har set detaljer her.
De mindste synlige detaljer på billedet er 90 km store. Imponerende når man tænker på, at Solen ligger 150
mio. km væk! Billedudsnittet svarer til 30.000 × 20.000 km på Solen. Farverne er kunstige.
Figur 3 Det nye “Swedish 1-meter Solar Telescope” ligger på “Rogue de
los Muchachos” observatoriet på kanarieøen La Palma, en udslukt vulkan,
der er et af de bedste steder i verden at dyrke solastronomi.
Foto: Royal Swedish Academy of Sciences
var et stort øjeblik. Vi var ellers
forberedt på først at skulle lave
en del billedbehandling, men
det stod med det samme klart at
billederne her var helt specielle.
Da vi opdagede, at vi kunne
se detaljer på Solens overfl ade
ingen havde set før os, skiftedes
vi til at løbe rundt på afdelingen
og sige “se det her”!«.
Og resultaterne kom før ventet.
Billederne blev taget kun to
måneder efter at teleskopet blev
taget i brug. »Vi var egentligt
lidt overraskede over, at vi så
hurtigt fi k gode billeder i kassen.
Vi troede der skulle bruges
mange måneder til at kalibrere
systemet«, siger Boris Gudiksen.
Afslørende billeder
Godt nok er Solen vores nærmeste
stjerne, og dermed den vi
ved mest om – i sammenligning
med de næstnærmeste stjerner
kan vi se næsten uendeligt
mange fl ere detaljer på Solen
– men dermed ikke sagt, at
forskerne har forstået alt det, de
ser på Solen. Selv 400 år efter,
at Galilei opdagede solpletterne,
forbliver de et mysterium. Man
ved stadig ikke, hvordan de dan-
Foto: Royal Swedish Academy of Sciences
nes, og hvordan de kan overleve
i fl ere uger.
Forskerne har via teoretiske
modeller haft stærkt på fornemmelsen,
at de vigtigste processer
til at forklare solpletternes
opståen er mindre end 100 km
store, og netop derfor var de
nye skarpe svenske optagelser
ventet med længsel. Billederne,
der blev publiceret i det ansete
tidsskrift Nature 14. november
2002, afslører detaljer helt ned
til 90 km i størrelse, hvad der
i vinkelmål svarer til 1/30000
af en grad! I de lange ildtunger,
eller fi lamenter, rundt om
solpletterne i det, man kalder
penumbraen, kan man for første
gang se detaljer: en mørkere
“kerne” langs med fi lamenternes
længdeakse.
Forklaringen på hvad de er,
kommer vi dog til at vente lidt
på. Forskerne strækker indtil
videre våben og skriver i artiklen
»Eksistensen af disse strukturer
er stort set uforklarlig« – en
hudløst ærlig og ganske sjælden
foreteelse i faglitteraturen.
Boris Gudiksen, der har hovedansvaret
for forskergruppens
teoretiske beregninger uddyber:
»Vi ved, at solpletten er dannet
af et kraftigt magnetfelt, der
køler gassen, og de er derfor
koldere end den omgivende gas.
Penumbraen, hvor fi lamenterne
befi nder sig, er et af de steder på
soloverfl aden, hvor situationen
er allermest kompleks. Ingen af
de tre nøgleelementer på Solen,
energien fra lyset, gassen og
magnetfeltet, kan udelades af
ligningerne i penumbraen og
derfor er det svært at lave teoretiske
modeller netop her.« Boris
Gudiksen udtrykker dog sin
svære tilfredshed: »Jeg er alligevel
glad. Nu, hvor vi har set
detaljer i penumbraen, kan vi
begynde direkte at sammenligne
vores modeller med virkeligheden.«
Næsten lige så godt som
Hubble
Mens vi er i færd med at svinge
med det gul-blå fl ag og fejre
broderfolkets succes, så lad
os kigge lidt på det svenske
teleskop. Det er udrustet med
alt hvad der kunne fi ndes af
moderne teknik – teleskoprøret

Figur 4. Som i en højteknologisk drøm ligger der under teleskopet et
optisk laboratorium, hvor sollyset fra teleskopet passerer gennem fi ltre og
går ind i de forskellige instrumenter. Efter dette trin udvælger computerne
de bedste og skarpeste billeder fra en kontinuerlig “fi lm” af solbilleder.
er pumpet lufttomt, de nyeste
elektroniske detektorer er
benyttet, og kronen på værket
er et super-sofi stikeret såkaldt
adaptivt optik-system, der korrigerer
billederne 1000 gange i
sekundet. »Det er atmosfæren,
der afgør, hvor skarpe optagelser
vi kan lave« udtaler Boris
Gudiksen. »Lufturoen slører
vores billeder, men vi har ikke
overgivet os uden kamp. Med
teknikkens hjælp kan vores
teleskop nu tage billeder, der
næsten er lige så skarpe, som
dem man kan opnå med Rumteleskopet
Hubble«.
I sammenligning med andre
solteleskoper på Jorden er de
nye billeder dobbelt så skarpe.
NB: Du kan også bestille bladet via hjemmesiden:
Ja tak – jeg vil gerne tegne abonnement på bladet
Aktuel Naturvidenskab. Pris kun 220,- kr. for seks numre.
Navn: __________________________________
Firma: __________________________________
Adresse: ________________________________
Postnr. og by: _____________________________
Evt. tlf. nr. / e-post: ___________________________
Jeg ønsker at starte mit abonnement med blad nr.:
1-2003: senest udkomne nr.:
www.aktuelnat.au.dk
Andet: _____ Abo. + alle udkomne numre: (pakkepris: 405,-)
Jeg er medlem af UNF og ønsker at få UNF-rabat på abo. (45%):
UNF-medlemsnr.: _____________
A k t u e l N a t u r v i d e n s k a b | 1 | 2 0 0 3
Faktisk er det svenske teleskop
så avanceret, at det nu kun er
selve bølgelængden af lyset, der
sætter en begrænsning på, hvor
skarpe billeder det kan tage.
Med en detaljerigdom, der er
1200 gange større end hvad det
menneskelige øje kan skelne,
kan selv SOHO, den Europæisk-Amerikanske
solsatellit, der
har studeret Solen fra rummet
siden 1995, ikke konkurrere
med det nye teleskop. SOHOs
spejl er ganske simpelt for lille.
Fremtiden ser lys ud
Den nye opdagelse vækker også
interesse i andre forskerkredse.
»Solen er det bedste laboratorium,
vi har til at studere supervarm
gasplasma. Det er umuligt
at eftergøre i laboratorier på
Jorden. Så også plasmafysikerne
holder et vågent øje med udviklingen
I vores felt«, siger lederen
af forskningsholdet Göran B.
Scharmer.
Gruppen af forskere har masser
af ideer til, hvordan de i løbet af
den observationsmæssige lavsæson
– vintermånederne – kan
forbedre deres teknikker endnu
mere og muligvis aftvinge Solen
endnu fl ere af dens hemmeligheder.
Jo, fremtiden ser lys ud for
solforskningen.
Indsendes til Aktuel Naturvidenskab inden 1. okt. 2003
A S T R O N O M I
Om forfatteren
Lars Lindberg Christensen
er kommunikationschef på den
europæiske del af Hubble-teleskopet
og arbejder for det Europæiske
Rumagentur (ESA) ved
det Europæiske Sydobservatorium
(ESO) i München,
Tyskland
Tlf.: +49 89 320 06 306
E-post: lars@eso.org
Hjemmesider
http://hubble.esa.int
www.stecf.org
Yderlige information om
solobservationerne:
www.solarphysics.kva.se
Artikel:
“Dark cores in sunspot penumbral
fi laments”, Nature, den
14. nov. 2002.
Aktuel Naturvidenskab
Ny Munkegade, bygn. 520
+++ 2987 + + +
8000 Århus C
15