Vorbeiflug am Südpol

"Wir müssen uns immer mit Dankbarkeit und Bewunderung an die ersten Segler erinnern, die ihre Schiffe durch Sturm und Nebel steuerten und unser Wissen von den Ländern verbesserten -- im Süden." 
--Roald Amundsen

8. Februar 2007: Vor weniger als hundert Jahren, war der Südpol der Erde ein Land dass völlig unbekannt war. Forscher arbeiten hart um dorthin zu gelangen, bekämpften Skorbut, Wind, Desorientierung und eine strenge Kälte, die fast Mars-artig ist. Bevor Roald Amundsen und Robert F. Scott den Pol in den Jahren 1911 und 1912 erreichten, war es terra incognita.

Diese Situation ist heute ziemlich dieselbe -- auf der Sonne.

"Der Südpol der Sonne ist unbekanntes Gebiet," sagt der Sonnenphysiker Arik Posner vom NASA Headquarter. "Wir können ihn von der Erde aus kaum sehen, und die meisten unserer Raumschiffe, welche die Sonne untersuchen, sind über dem Äquator stationiert und sehen die höheren Breitengrade nur sehr schlecht."

Es gibt jedoch ein Raumschiff, dass über die Pole der Sonne reisen kann: Ulysses, eine Gemeinschaftsmission von NASA und ESA. Und gestern hatte Ulysses einen der seltenen Überflüge des Pols. 

"Am 7. Februar erreichte das Raumschiff den maximalen Breitengrad von 80°S -- fast direkt über dem Südpol," sagt Posner, der Wissenschaftler am Ulysses Programm ist.

Rechts: Ulysses, Konzept eines Künstlers. Credit: David Hardy/ESA.

Sonnenphysiker sind begeistert. Ulysses flog bisher erst 2 mal über die Pole der Sonne -- 1994-95 und 2000-01. Die Vorbeiflüge waren kurz, aber lang genug um zu beweisen, dass die Pole interessante und seltsame Orte sind.

Nehmen Sie folgendes an:

1. Der magnetische Nordpol der Sonne tritt aus dem Südende der Sonne heraus. Magnetisch gesehen steht die Sonne auf dem Kopf!

"Die meisten Leute wissen nicht, dass wir die gleiche Situation hier auf der Erde haben," bemerkt Posner. "Unser magnetischer Nordpol tritt aus dem geografischen Südpol heraus."

Magnetisch betrachtet haben Erde und Sonne eine Menge gemeinsam. "Die beiden Pole von Sonne und Erde sind in ständiger Bewegung, und kehren sich gelegentlich vollständig um, wobei N und S die Plätze tauschen." Diese Umkehr geschieht auf der Sonne alle 11 Jahre, synchron mit dem Zyklus der Sonnenflecken. Auf der Erde geschieht dies etwa alle 300.000 Jahre, synchron mit -- was? Niemand weiß es. "Die Untersuchung der Magnetfelder der Pole auf der Sonne gibt uns vielleicht Hinweise über das Magnetfeld auf unserem Planeten."

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2. Es gibt Löcher über den Polen der Sonne -- "Coronale Löcher." Dies sind Stellen an denen sich das Magnetfeld der Sonne öffnet und es dem Sonnenwind erlaubt zu entweichen. "Wenn man über die Pole der Sonne fliegt, wird man von einem heißen, millionen Kilometer schnellen Strom aus Elektronen und Protonen getroffen," sagt er. Ulysses ist diesem Polarwind derzeit ausgesetzt und untersucht ihn.

(Anmerkung: Die Erde hat ebenfalls ein Loch an den Polen -- das Ozonloch. Die Chemie des Ozonlochs hängt in keiner Weise mit der Physik der Coronalen Löcher zusammen aber, sagt Posner, "es ist interessant zu sehen, dass scheinbar so viele Pole Löcher haben.")

3. So wie das polare Magnetfeld der Sonne es dem Sonnenwind erlaubt auszutreten, so erlaubt es der galaktischen kosmischen Strahlung einzutreten. Könnte der Raum über den Polen der Sonne vielleicht ein Órt sein an dem wir interstellare Materie finden, ohne dafür das Sonnensystem wirklich verlassen zu müssen? "Das dachten wir vor unserem ersten Überflug im Jahre 1994," erinnert sich Posner. "Aber wir lagen falsch. Etwas hält kosmische Strahlung von den Polarregionen der Sonne fern. Aktuelle Vorbeiflüge geben uns aber eine Chance dieses Phänomen zu untersuchen."

4. Ein weiteres Rätsel: Es gibt Hinweise darauf, dass Nord- und Südpol der Sonne unterschiedliche Temperaturen haben. "Wir sind nicht sicher warum dies so sein sollte," sagt Posner, "und wir sind neugierig darauf zu sehen, ob dies immer noch der Fall ist." Auf den gestrigen Vorbeiflug, wird im Jahr 2008 ein Flug über den Nordpol folgen, was einen direkten Vergleich zwischen Nord- und Südpol erlaubt.

Oben: Das Coronale Loch des Südpols der Sonne. In den dunklen Gebieten tritt der Sonnenwind heraus, in diesem Falschfarben-UV Bild. Credit: SOHO.

In gewissem Sinne ist Ulysses mehr wie Richard E. Byrd als Amundsen oder Scott. Im November 1992 flog Byrd mit einen Ford Trimotor Flugzeug, genannt Floyd Bennett, über den Südpol der Erde. Das Flugzeug erreichte kaum genug Höhe um die polare Hochebene zu überfliegen, und überflog einige Berggipfel und Gletscher in nur knapp 100 Metern Höhe. Kompasse waren so nah am magnetischen Pol nutzlos für eine Richtungsbestimmung und es gab nur wenig Orientierungspunkte in der weißen Landschaft. Trotzdem brachte er es fertig, dass Flugzeug direkt zum 90. Breitengrad Süd zu fliegen.

Genau wie Byrd, ist Ulysses ein Flieger. "Gestern flog das Raumschiff 300 millionen Kilometer (2AU) über der 'Antarktis' der Sonne. Dies ist ein sicherer Abstand und guter Ort um Proben des Sonnenwindes und des Magnetfeldes zu untersuchen."

Langfristig wird Ulysses allerdings Scott folgen: "Wären wir am Leben geblieben, ich hätte eine Geschichte erzählen müssen von Kühnheit, Ausdauer und vom Mut meiner Gefährten,…," schrieb Scott, kurz bevor sein gesamtes Team der Kälte zum Opfer fiel. Sie erreichten den Pol in einer berühmten Verfolgungsjagd, schafften es aber nicht mehr zurück nach Hause. Ulysses wird ebenfalls niemals wiederkehren und am Ende in der Kälte des Weltraums sterben, wenn seine internen Energiequellen ausfallen.

Um das gemeinsame Erbe der Forschung zu honorieren, hat NASA's Science Mission Directorate seine Anstrengungen während des Vorbeiflugs von Ulysses am Südpol, Roald Amundsen, Robert F. Scott und Richard E. Byrd gewidmet.

Amundsen, Scott, Byrd, und nun Ulysses. Posner sagt, dass "ihre Geschichten zukünftige Generationen inspirieren werden."

Author: Dr. Tony Phillips | Editor: Dr. Tony Phillips | Credit: Science@NASA