Skarpere blikk på sola

Romsonden Hinode er i bane, og skal zoome tettere inn på sola enn noensinne. Skarpsynte instrumenter skal overvåke det glødende infernoet fra sekund til sekund.

Publisert
" Oppskytning av Hinode fra rombasen Uchinora i Japan 22.9.06. Foto: JAXA."
" Oppskytning av Hinode fra rombasen Uchinora i Japan 22.9.06. Foto: JAXA."

Etter oppskytningen fredag 22. september går Hinode nå i bane over jordas nordpol og sydpol. Banen kalles solsynkron. Det betyr at satellitten beveger seg langs skumringslinja til jorda og holder samme stilling mot sola hele tida.

Hinode ble tidligere kalt Solar-B. Hinode er japansk og betyr soloppgang.

Hinode vil ha fri sikt mot sola i ni av årets tolv måneder. I tre måneder hvert år vil jorda i korte tidsrom skygge for romsonden, men stort sett vil Hinode gi døgnkontinuerlig overvåkning av vår nabostjerne.

Skarpere og raskere enn SOHO

I over ti år har romsonden SOHO gitt oss praktfulle bilder og kunnskap om sola. Hinode kan lett komme til å stille SOHO i skyggen på noen områder.

For det første gir teleskopene på Hinode bilder som er opptil fem ganger skarpere enn bildene fra SOHO.

For det andre kan instrumentene på Hinode studere fargespektrene fra sola med mye større nøyaktighet.

For det tredje går Hinode mye nærmere jorda enn SOHO. Radiosignalene fra sonden blir dermed sterkere. Det betyr at radiosenderne på Hinode kan overføre data med seksten ganger høyere hastighet enn SOHO.

SOHO har imidlertid en sterk side. Den ligger utenfor jordas magnetfelt. Dermed kan det uforstyrret studere solvinden, de hete gassene som sola blåser utover mot planetene og som lager nordlyset.

Solteleskopet

"Hinode ser mot sola. Illustrasjon: NASA/GSFC/C. Meaney"
"Hinode ser mot sola. Illustrasjon: NASA/GSFC/C. Meaney"

Hovedinstrumentet til Hinode er et solteleskop der speilet har en diameter på en halv meter. Teleskopet kan se detaljer ned til 175 kilometers størrelse på overflaten av sola.

Men forskerne er ikke fornøyd med vakre nærbilder.

Lyset fra teleskopet passerer blant annet gjennom et prisme som spalter lyset i alle farger og et roterende polarisasjonsfilter.

Magnetfelt på sola polariserer lyset, og dermed kan forskerne få et tredimensjonalt bilde av magnetfelt på sola.

Å se magnetfeltene i detalj er viktig for å forstå hvordan energi overføres til de ytre lagene av solatmosfæren.

Ultrafiolett spektrometer

"UV-spektrometer under montering på Hinode i Japan. Foto: Mullard Space Science Laboratory (MSSL)"
"UV-spektrometer under montering på Hinode i Japan. Foto: Mullard Space Science Laboratory (MSSL)"

Forskere fra Universitetet i Oslo har vært med på å lage programvaren til dette instrumentet.

Det ultrafiolette lyset er usynlig for oss, men inneholder et helt spekter av ultrafiolette “farger”. Hinode kan spalte opp disse “fargene” med mye større nøyaktighet enn SOHO.

Dermed kan forskerne studere smale “linjer” i spekteret, bestemte farger som solgassen sender ut.

Når gassen beveger seg raskt mot oss eller fra oss, vil disse “linjene” få en litt annen farge. De ultrafiolette strålene endrer frekvens. Slik kan spektrometeret måle hastigheten til solgassene.

Det er samme prinsipp som når politiet sender radarstråler mot en bil i en fartskontroll. Hinode kan måle fartsendringer på ned til fem hundre meter i sekundet. Det er mye mer nøyaktig enn SOHO.

Røntgenteleskop

"Foto: NASA/ESA"
"Foto: NASA/ESA"

SOHO har vist oss bilder av en solskive med flammer av røntgenstråler. Røntgenstrålene kan fungere som en høydemåler for forskerne.

Jo høyere vi kommer i atmosfæren rundt sola, desto varmere blir det. Det betyr at “fargen” på røntgenstrålene endrer seg jo høyere vi kommer.

Ved å fotografere i en bestemt “røntgenfarge” eller frekvens, kan forskerne fokusere på en bestemt høyde over sola. Hinode kan fotografere i mange flere “røntgenfarger” enn SOHO. Dermed kan forskjellige høyder skilles ut mer nøyaktig.

Den mystiske koronaen

Både de ultrafiolette spektrene og røntgenbildene fanger opp stråling fra solas korona, dette tynne, glohete sløret som vi bare kan se fra jorda ved totale solformørkelser.

"Solas korona med utbrudd av solvind, fotografert fra SOHO i oktober 2003. Foto: SOHO/NASA"
"Solas korona med utbrudd av solvind, fotografert fra SOHO i oktober 2003. Foto: SOHO/NASA"

Koronaen har en temperatur på flere millioner grader. Sola selv holder bare fire tusen grader ved overflaten. Hvordan kan koronaen bli så varm?

De sterke magnetfeltene på sola kan overføre energi til koronaen. Hovedteleskopet på Hinode skal kartlegge disse magnetfeltene, som vrir og vrenger seg rundt solflekkene når sola har “utbrudd” og slynger hete gasser ut mot planetene.

For å forstå hvordan magnetfeltene frakter energi til koronaen, må forskerne kartlegge hvordan koronaen beveger seg. Her vil røntgenbildene og de ultrafiolette spektrogrammene være til hjelp.

I videre forstand vil Hinode gi kunnskap som kan forklare hvordan lyset fra sola varierer. Slike variasjoner kan også bidra til klimaendringer på jorda.

Fra sola til Svalbard

"Antennekuppel på SvalSat-anlegget. Foto: Kristin Grønli"
"Antennekuppel på SvalSat-anlegget. Foto: Kristin Grønli"

Hinode går 600 kilometer over jorda og passerer nordpolen femten ganger i døgnet. For å ta imot radiosignalene trenges antenner langt mot nord som kan “se” alle passeringene. Her ligger SvalSat på Platåberget utenfor Longyearbyen perfekt til.

Fra SvalSat går signalene via høyhastighets fiberoptiske datalinjer til Tromsø og derfra rett til Japan for å “pakkes ut” til lesbare datafiler.

Så sendes de automatisk videre til et nybygget datasenter ved Institutt for teoretisk astrofysikk på Universitetet i Oslo. Her bearbeides rådata og sendes videre til forskere over hele verden.

Hinode og senteret i Oslo skal først gjennom en testperiode, men seinere i høst vil de første bilder og spektere fra Hinode gløde over skjermene på Blindern i Oslo.

Lenker:

Om Hinode fra Universitetet i Oslo.
Om Hinode på nettsida til Japans nasjonale astronomiske observatorium.
Om Hinode på NASAs nettsider.