Die Sonnenstrahlung

Als ein Stern unter vielen Sternen strahlt unsere Sonne nicht nur sichtbares Licht aus, auch im Infrarot-, Röntgen-, Ultraviolett, Radio-  und Gammabereich läßt sich Strahlung messen. 

Die Untersuchung dieser Sonnenstrahlung hat bis heute zu vielen wertvollen Informationen über das Universum und die Hintergründe seiner Erscheinungen geführt. 

Deutliche Zeichen für die Einflußkraft der Sonne auf unseren Planeten sind beispielsweise Polarlichter und erdmagnetische Schwankungen.

Polarlichter

Das wohl brillanteste Schauspiel, das der Nachthimmel vor allem über der Nordhalbkugel der Erde bietet, sind Polarlichter: elektrisch geladene Teilchen der Sonne, die sich der Erdoberfläche so sehr annähern, daß sie ein optisch fesselndes Lichtspektakel hervorrufen. Aus diesem Grund trägt die Erscheinung auch den Beinamen Aurora (lat. f. Morgenröte), den ihr der berühmte Himmelsforscher Galilei verlieh. Man kann sie verstärkt in den ringförmigen Bereichen um die Pole beobachten, und zwar in einer durchschnittlichen Höhe von 190 - 400 Kilometern über der Erdoberfläche. Je größer die Entfernung von diesen Polgebieten, desto seltener werden die Polarlichter. Sie erscheinen zumeist grün und sind mit roten Flecken durchsetzt. Ihre Lichtphänomene sind zwar nicht identisch, folgen aber alle einem bestimmten Ablauf: Ein grünes Licht erstreckt sich zu einem Bogen, der wie ein Regenbogen von Horizont zu Horizont reicht. Während er immer heller wird, bilden sich neue Strukturen derselben Art. Gewaltige, farbige Strahlenbündel leuchten auf wie bei einem Feuerwerk. Manchmal gehen sie von einem gemeinsamen Zentrum aus; in diesem Fall spricht man von einer Strahlenkorona. Das Licht bildet mitunter auch bizarre Formen.

Die Spektroskopie untersucht Wellenlängen, die von gasförmiger Materie absorbiert werden. So konnte ermittelt werden, daß die Zusammensetzung der Elemente in den Sternen jener unserer Sonne - die ja auch ein Stern ist - entspricht.

Instrumente zur Erforschung des sichtbaren Lichts - Spektroskope - wurden schon zu Beginn des 19. Jahrhunderts verwendet. Heute untersucht man mit Hilfe neuerer Methoden von der Erde aus auch unsichtbare Strahlen: die langwellige Radiostrahlung, die Röntgenstrahlung und die extrem kurzwellige Gammastrahlung.

Infrarot- und Röntgenstrahlung

Während sich die klassische Spektroskopie nur der Erforschung sichtbarer Strahlen widmet, ermöglichten die technischen Fortschritte der letzten dreißig Jahre auch die Untersuchung der für uns unsichtbaren Infrarot- und Röntgenstrahlung.

Teleskope, die man zu diesem Zweck mit Satelliten in die Erdumlaufbahn bringt, haben die Astronomie einen gewaltigen Schritt vorangebracht.

UV Strahlung (Ultraviolette Strahlung)

Würde die überaus energiereiche UV Strahlung der Sonne ungehindert auf die Erde treffen, so wäre hier kein Leben möglich.

Das intensive ultraviolette Licht wird jedoch durch die Erdatmosphäre abgehalten: Ihre Ozonschicht schützt uns weitgehend vor den schädlichsten Einflüssen dieser Strahlung. Wissenschaftler, die Himmelskörper - etwa junge, heiße Sterne - im kurzwelligen UV Licht beobachten wollen, sind daher auf Forschungsraketen und Satelliten angewiesen. Die wissenschaftliche Beschäftigung mit UV-Spektren - also die Spektroskopie - ist besonders wichtig, um Erkenntnisse über die Beschaffenheit von Kometen, interstellarer Materie oder jungen Sternen zu gewinnen.

Vor allem die Erforschung unseres nächsten Sterns, der Sonne, ergab dazu wertvolle Aufschlüsse

Radiostrahlung

Durch die Atmosphärenhülle der Erde hindurch gibt es zwei Fenster zum All: Nicht nur Licht, sondern auch unsichtbare Radiostrahlung aus dem Kosmos durchdringt die Atmosphäre und kann daher von unserem Planeten aus untersucht werden.

Mit der Radioastronomie wurde die erste Methode entwickelt, das Universium auf nichtoptischem Weg zu erforschen. 

Wie die Lichtstrahlen haben auch Radiowellen eine Geschwindigkeit von etwa 300.000 Kilometern pro Sekunde. Durch Messung solcher Wellenlängen läßt sich die Entfernung von Himmelskörpern zu unserer Erde ermitteln.

Wie so oft waren es militärische Zwecke, die der Entdeckung der Radiostrahlung praktische Bedeutung verliehen: Während des Zweiten Weltkriegs benötigte man verfeinerte Empfänger für die Radartechnologie (Funkortung), und in den 1950er Jahren wurden diese Radarsysteme erstmals zum Ausgangspunkt ernsthafter astronomischer Forschung.

Gammastrahlung

Gammastrahlung ließ sich schon in den 60er Jahren mit Hilfe spezieller Detektoren erforschen, welche man mit US-Satelliten (VELA) in die Erdumlaufbahn schickte.

Dabei konnten im Weltraum Strahlungsblitze von solcher Intensität registriert werden, daß die Gesamtstrahlung unserer Galaxis mit ihren Milliarden von Sternen für den kurzen Augenblick eines Blitzes um ein Vielfaches übertroffen wurde.

Die Entstehung einer so hohen Energie ist bedingt von äußerst heißer Materie, die eine Temperatur von mehreren Milliarden Grad erreicht. Unter solchen - unirdischen - Bedingungen strahlt diese Materie im Gammabereich.

Wodurch die Strahlungssausbrüche verursacht werden und woher sie kommen, ist nicht mit Sicherheit geklärt. Wissenschaftler vermuten aber einen Zusammenhang mit den ¬Neutronensternen (Pulsaren).