Am 22. März 2023 erzielte die europäische Solar Orbiter einen bemerkenswerten technischen Erfolg, indem sie dieselbe Region der Sonne in verschiedenen Wellenlängen (ultraviolett und sichtbar) beobachtete und gleichzeitig das solare Magnetfeld sowie Oberflächenbewegungen maß. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat eine Serie von vier Bildern veröffentlicht, die am selben Tag aufgenommen wurden und die Aktivität der Sonne zeigen.
Die im Februar 2020 gestartete Solar Orbiter folgt einer elliptischen Bahn um die Sonne mit einem Perihel von 42 Millionen Kilometern und einer Neigung von über 30° zur Sonnenäquator. Diese Konfiguration ermöglicht unvergleichliche Beobachtungen mit einer Auflösung von 70 Kilometern pro Pixel. Die Bilder zeigen eine Sonnenscheibe mit einem Durchmesser von etwa 8.000 Pixeln und offenbaren ein außergewöhnliches Detailniveau.
Die Bilder sind Mosaiken, die aus 25 einzelnen Bildern bestehen, die über mehr als vier Stunden aufgenommen wurden. Zwei der zehn an Bord befindlichen Instrumente wurden verwendet: der Polarimetrische und Heliosismische Bildgeber (PHI), der Bilder der Fotosphäre liefert und die Richtung des Magnetfelds sowie die Oberflächenbewegungen misst, und der Extreme Ultraviolet Imager (EUI), der hochauflösende Bilder der Sonnenatmosphäre in nicht sichtbarem Licht aufnimmt.
Obwohl die veröffentlichten Bilder von geringer Auflösung sind, verfügen Wissenschaftler über hochauflösende Fotos, die eine erhebliche Vergrößerung der Sonnenoberfläche ermöglichen. Zum Beispiel zeigt eine Vergrößerung eines in sichtbarem Licht aufgenommenen Bildes durch das PHI-Instrument die Sonnenoberfläche als heißes, leuchtendes Plasma, das aus geladenem Gas in ständiger Bewegung besteht. Diese Schicht, die fast alle Sonnenstrahlung emittiert, hat Temperaturen zwischen 4.500 und 6.000 °C.
Die auffälligsten Merkmale dieser Bilder sind zweifellos die Sonnenflecken, die als dunkle Bereiche auf einer ansonsten glatten Oberfläche erscheinen. Diese kühleren Regionen emittieren weniger Licht als ihre unmittelbare Umgebung. Die von PHI bereitgestellte magnetische Karte, bekannt als Magnetogramm, zeigt, dass das solare Magnetfeld in der Nähe von Sonnenflecken intensiver wird, dargestellt durch rote (nach außen) und blaue (nach innen) Farben.
Darüber hinaus veranschaulicht die Geschwindigkeitskarte von PHI, auch Tachygramm genannt, die Geschwindigkeit und Richtung der Materialbewegung auf der Sonnenoberfläche. Blaue Bereiche zeigen eine Bewegung in Richtung des Raumfahrzeugs an, während rote Bereiche eine Bewegung weg von ihm signalisieren. Das Bild der Sonnenkorona, das von EUI aufgenommen wurde, zeigt Phänomene, die sich über der Fotosphäre abspielen, mit hellem Plasma, das über aktiven Sonnenflecken ansteigt und den magnetischen Feldlinien folgt, die oft benachbarte Sonnenflecken verbinden.