Kurzfassung

Sonnenstürme und Sonnenoszillationen

Alistair Göpffarth, Andreas Goris, Rudolf Scheuren

Vor ca. 3 Jahren übernahmen wir von unseren Vorgängern aus der Physik-AG des St.Michael-Gymnasiums ein von Schülern aus alten Geräteteilen gebautes Radioteleskop. Als erstes kultivierten wir die Anlage bezüglich der Ausrichtung und Meßwerterfassung. Dadurch gelang es uns, lange zusammenhängende Meßreihen aufzunehmen und viele Sonnenstürme zu registrieren, von denen einer in Rudolf Kippenhahns Buch "Der Stern, vom dem wir leben" erwähnt wurde (siehe unten).

Vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn erhielten wir den Auftrag, folgende Behauptung von russischen Wissenschaftlern zu überprüfen: "Die im optischen Bereich beobachtbaren periodischen Schwingungen der Sonne können auch im Radiobereich gemessen werden." Diese Behauptung sollten wir durch gleichzeitige Messung mit einem Radioteleskop in Potsdam überprüfen. Die vorgesehene Kreuzkorrelation der beiden Meßreihen konnte jedoch nicht durchgeführt werden, da die Potsdamer infolge der Wende ihre Messungen vorzeitig einstellten. So blieb uns nur die Möglichkeit, unsere eigenen Meßreihen mittels Autokorrelation und FastFourieranalyse auszuwerten. Wir kamen zu folgendem Ergebnis: die solaren Schwingungen im Radiobereich existieren nicht, da die Schwingung der Photosphäre keine Koronaschwingungen bewirken.

Weiterhin werteten wir alle aufgezeichneten Sonnenstürme aus und stellten eine eigene Klassifizierung auf, bei der die Stürme in drei Gruppen aufgeteilt wurden. Außerdem ordneten wir ihnen aufgrund eigener Überlegungen ein neues Entstehungsmodell zu, welches eng mit der optischen Astronomie verbunden ist, d.h. wir ergänzten die bekannten Sonnensturm-Klassifikationen, die sich nur mit Vorgängen in der Korona befassen, mit ebenso wichtigen Vorgängen auf der Photosphäre der Sonne. Dadurch gelingt es uns auch, bedingt Voraussagen über das Auftreten von Stürmen zu treffen.



Rudolf Kippenhahn, "Der Stern, vom dem wir leben",
Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart 1990
S. 230 - 231

Die Radioschüssel auf dem Schuldach

Im Jahre 1932 erkannte ein Funkingenieur in den USA durch Zufall, daß aus dem Weltall Radiowellen zu uns kommen. Erst 1942, als man während der Kriegsereignisse den Äther systematisch nach Radiowellen durchforschte, erinnerte man sich wieder daran. Heute können Schüler im Physikunterricht das Radioprogramm der Sonne verfolgen.

Wer das Gerät auf dem Dach des Sankt-Michael-Gymnasiums in Bad Münstereifel sieht, glaubt, die Bundespost habe sich hier eingemietet, um Telefongespräche via Satellit zu übertragen. Eine Antennenschüssel von 1,75 Meter Durchmesser blickt dort zum Himmel. Wer genauer hinschaut, bemerkt, daß die große Schale beweglich ist und der Sonne bei ihrem täglichen Gang über den Himmel folgt. Dabei wird die Radiostrahlung bei einer Wellenlänge von 11,1 cm gemessen.

Es ist kein Zufall, daß das Gymnasium in Bad Münstereifel ein Radioteleskop auf dem Dach hat. Ganz in der Nähe steht das große Radioteleskop des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, dessen Antennenschüssel einen Durchmesser von hundert Metern hat. Wo »große Forschung« betrieben wird, fällt auch für die »Miniforschung« etwas ab. Aber trotz Hilfe durch die Profis mußten die Amateure an der kleinen Antenne auf dem Schuldach hart arbeiten. Wer einen Parabolspiegel und einen Registrierschreiber geliehen bekommt, hat noch lange kein Radioteleskop. Die Schüler, die von ihrem Physiklehrer Walter Stein angeleitet wurden, mußten die Antenne an einer Achse befestigen, um die sie sich drehen kann. Ein alter Elektromotor wurde wieder gängig gemacht, und damit der schwere Parabolspiegel leicht im Lager läuft, um der Sonne nachgeführt zu werden, mußten Gegengewichte besorgt werden - man nahm sie aus einem Body-Building-Gerät. Der Spiegel selbst wurde mit Seilen und Balken auf das Schuldach und die von den Schülern selbstgebauten Geräte zur Steuerung und zur Erfassung der Stärke der gemessenen Strahlung angeschlossen.

Anfang Juli 1987 war das Radioteleskop fertig. Es konnte der Bewegung der Sonne folgen, der Registrierschreiber die Stärke der solaren Radiostrahlen registrieren. Die Schulferien begannen, doch der Registrierstreifen zeigte keinen Ausschlag. Kein Wunder, die Sonnenaktivität war 1987 im Minimum. Tag für Tag starrten die Schüler darauf, aber nichts rührte sich. Da, am 24. Juli 12h00 Weltzeit, wurden sie belohnt, der Zeiger schlug aus. In den darauffolgenden Jahren gab es mehr Ausbrüche auf der Sonne, die registriert wurden.

Eines der letzten von den Schülern in Bad Münstereifel registrierten Ereignisse ist in der Abbildung 11.1 wiedergegeben. Studienrat Stein ließ aber seine Schüler nicht nur Radioausbrüche der Sonne registrieren, er veranlaßte sie auch dazu, darüber nachzudenken, woher die Radiostrahlung der Sonne kommt.

Aufzeichnung eines Flares
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