Schlagwort: Granulen

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Ein Sonnenfilament bricht aus

Die Sonnenoberfläche ist in Falschfarben dargestellt, das Bild zeigt einen Ausschnitt mit hellen aktiven Regionen. Von unten wölbt sich eine Sonnenfackel - ein Filament - hoch über die Sonnenoberfläche.

Bildcredit: GSFC der NASA, SDO AIA Team

Was ist mit unserer Sonne passiert? – Nichts ungewöhnliches jedenfalls, sie hat nur ein Filament ausgeworfen. Mitte 2012 ist plötzlich ein lang herausstehendes Sonnenfilament in den Weltraum geschleudert worden. Das hat einen energiereichen koronalen Massenauswurf (engl.: Coronal Mass Ejection, CME) bewirkt.

Das Filament wurde tagelang von dem sich stets verändernden Magnetfeld der Sonne hochgehalten. Die Eruption damals kam unerwartet, wurde aber vom Solar Dynamics Observatory aus nächster Nähe beobachtet werden. Dieses Observatorium kreist um die Sonne.

Die resultierende Explosionswolke katapultierte Elektronen und Ionen ins Sonnensystem, von denen einige drei Tage später an der Erde ankamen. Als sie in die Magnetosphäre der Erde eindrangen, verutsachten sie sichtbare Polarlichter.

Man sieht auch Plasmaschleifen an der aktiven Region über dem ausbrechenden Filament auf diesem Bild im Ultraviolett-Bereich. Unsere Sonne nähert sich gerade der aktivsten Phase in ihrem 11-Jahreszyklus. Das verursacht zahlreiche koronale Löcher, aus denen Ströme von geladenen Teilchen in den Weltraum ausgeworfen werden können. Wie damals können auch jetzt die geladenen Teilchen an den Planeten Polarlichter erzeugen.

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Sonnenfleck mit Lichtbrücke

Auf der von Granulation überzogenen Sonnenoberfläche liegt ein dunkler Sonnenfleck mit Umbra und Penumbra.

Bildcredit und Bildrechte: Mark Johnston

Warum wirkt ein kleiner Teil der Sonne ein bisschen dunkler? Diese Nahaufnahme zeigt Sonnenflecken, das sind Absenkungen auf der Sonnenoberfläche, die etwas kühler und weniger hell sind als der Rest der Sonne. Die kühlen Regionen entstehen durch das komplexe Magnetfeld der Sonne. Diese hindern heißes Material daran, in die Flecken einzudringen.

Sonnenflecken sind manchmal größer als die Erde und bleiben meist etwa eine Woche lang bestehen. Der größere Sonnenfleck gehörte zur Aktiven Region AR 3297, die Anfang Mai die Sonne kreuzte. Er ist von einer eindrucksvollen Lichtbrücke aus heißem, schwebendem Sonnengas überzogen.

Dieses hoch aufgelöste Bild zeigt auch deutlich, dass die Sonnenoberfläche ein wabernder Teppich aus einzelnen Zellen mit heißem Gas ist. Diese Zellen sind als Granulen bekannt. Eine Sonnengranule ist etwa 1000 Kilometer groß und existiert nur etwa 15 Minuten lang.

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Unsere Sonne wird aktiver

Die orangefarbene Sonnenscheibe ist zum Rand hin heller. Am Rand sind Sonnenfackeln zu sehen, die ganze Sonne ist von Spikulen und Filamenten bedeckt.

Bildcredit und Bildrechte: Mehmet Ergün

Unsere Sonne wird immer aktiver. Erst vor zwei Jahren beendete die Sonne ein Aktivitätsminimum, das so ruhig war, dass manchmal Monate ohne einen einzigen Sonnenfleck vergingen. Im Gegensatz dazu ist unsere Sonne dieses Jahr bereits ungewöhnlich aktiv und erreichte ein Aktivitätsniveau wie vor 10 Jahren beim letzten Maximum.

Dieses Bild unserer immer aktiver werdenden Sonne entstand vor zwei Wochen. Die zahlreichen interessanten Strukturen wurden in einer Lichtfarbe fotografiert, die als H-alpha oder Hα bezeichnet wird. Die Aufnahme wurde gefärbt und farbinvertiert. Ein Großteil der Sonnenoberfläche ist von Spikulen bedeckt. Die Aufhellung am Sonnenrand entsteht durch die zunehmende Absorption des relativ kühlen Sonnengases und wird als Randverdunkelung bezeichnet.

Mehrere leuchtende Protuberanzen ragen über den Sonnenrand. Auf der Sonnenvorderseite werden Protuberanzen als Filamente bezeichnet, man sieht sie als helle Streifen. Magnetisch verschlungene aktive Regionen können sowohl dunkel als auch hell sein und enthalten kühle Sonnenflecken. Das Magnetfeld der Sonne bewegt sich in den nächsten Jahren auf ein Maximum zu, doch wir wissen nicht, ob die bereits hohe Aktivität der Sonne weiter zunimmt.

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Sonne im Perihel 2023

Dieses Bild der Sonne in H-alpha-Licht wurde kurz vor dem Perihel aufgenommen, man sieht die Granulation, Protuberanzen und helle Flecken.

Bildcredit und Bildrechte: Peter Ward (Barden-Ridge-Observatorium)

Das Perihel 2023, die größte Annäherung der Erde an die Sonne, war am 4. Januar um 16:17 UTC. Das war weniger als 24 Stunden, nachdem dieses scharfe Bild der Sonnenscheibe mit Teleskop und H-alpha-Filter auf dem Planeten Erde in Sidney, Australien, aufgenommen wurde.

Ein H-alpha-Filter ist für das typische rote Licht von Wasserstoffatomen durchlässig. Wenn man damit die Sonne betrachtet, zeigt er die Chromosphäre der Sonne, das ist die Region, die über der Photosphäre der Sonne liegt – der normalerweise sichtbaren Sonnenoberfläche.

Auf diesem H-alpha-Bild der immer aktiveren Sonne werden planetengroße Sonnenfleckenregionen von hellen Klecksen geprägt, die als „solar plages“ bezeichnet werden. Dunkle Plasmafilamente, die sich über die Sonnenscheibe schlängeln, gehen am Sonnenrand in helle Protuberanzen über.

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Dunkle Kugel im invertierten Sternenfeld

Das Bild zeigt die Sonne farb- und schwarzweiß-invertiert als blauen Ball mit hellen Rändern vor dem Negativ eines Sternenfeldes. Auf der Sonne befinden sich Filamente, Sonnenflecken und Granulation, am Rand ragen Protuberanzen hoch.

Bildcredit: Jim Lafferty

Wirkt dieser seltsame dunkle Ball irgendwie vertraut? Vielleicht, denn es ist unsere Sonne. Dieses detailreiche Sonnenbild aus dem Jahr 2012 wurde ursprünglich in einer sehr spezifischen Farbe von rotem Licht aufgenommen, dann in Schwarz-Weiß gerendert und schließlich farbinvertiert. Das fertige Ergebnisbild wurde auf ein ebenfalls farbinvertiertes Sternenfeld gelegt.

Im Bild der Sonne seht ihr lange Lichtfilamente, dunkle aktive Regionen sowie einen sich bewegenden Teppich aus heißem Gas, und am Rand ragen Protuberanzen hoch. Auf der Oberfläche unserer Sonne herrscht manchmal reges Treiben, besonders während eines Sonnenmaximums, das ist die Zeit, zu der ihr Oberflächenmagnetfeld am stärksten ausgeprägt ist.

Außer einer so malerischen aktiven Sonne kann auch das ausgestoßene Plasma sehr beeindruckend wirken, wenn es auf das Erdmagnetfeld trifft und dort Polarlichter hervorruft.

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Filaprom am westlichen Rand

Die Sonne in H-alpha-Licht zeigt aktive Regionen, Filamente und Protuberanzen - und manchmal auch ein Filaprom, zum Beispiel hier.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Wise

Ein Sonnenfilament ist ein gewaltiger Strom aus leuchtendem Plasma, das von schleifenförmigen Magnetfeldern über der aktiven Oberfläche der Sonne in Schwebe gehalten wird. Vor der Sonnenscheibe wirkt es dunkel, weil es ein bisschen kühler und daher etwas weniger hell ist als die Photosphäre der Sonne. Würde dieselbe Struktur am Sonnenrand schweben, dann wäre sie hell, weil man sie vor der Schwärze des Weltraums sieht. Man nennt sie dann Sonnenprotuberanz.

Ein Filaprom ist beides: Ein Strom aus magnetisiertem Plasma, der vor der Sonnenscheibe kreuzt und über den Sonnenrand hinausreicht. Auf dieser H-alpha-Nahaufnahme der Sonne vom 22. Juni befindet sich nahe der Bildmitte die Aktive Region AR3038. Die Aktive Region AR3032 seht ihr ganz rechts nahe dem westlichen Sonnenrand.

Da AR3032 durch die Rotation zum sichtbaren Sonnenrand getragen wird, ist das, was zuvor ein riesiges Filament über der Sonne war, nun zum Teil eine Protuberanz. Wie groß ist das Filaprom von AR3032? Zum Größenvergleich ist der Planet Erde in der rechten oberen Ecke dargestellt.

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Eine Raumstation kreuzt die lebhafte Sonne

Das Bild zeigt eine Zeitraffer-Silhouette der Internationalen Raumstation (ISS), die über die Sonne zieht. Die Sonne zeigt Filamente, Protuberanzen und einen Sonnenfleck.

Bildcredit und Bildrechte: Wang Letian (Eyes at Night)

Beschreibung: Normalerweise ist die Internationale Raumstation nur nachts zu sehen. Die Internationale Raumstation (ISS) zieht langsam über den Nachthimmel, während sie um die Erde kreist, und ist an vielen Orten etwa einmal im Monat als heller Fleck zu sehen. Dann ist die ISS nur kurz nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang sichtbar, weil sie im reflektierten Sonnenlicht leuchtet – sobald sie den Erdschatten erreicht, wird sie unsichtbar.

Tagsüber sehen wir die ISS nur, wenn sie direkt über die Sonne zieht. Dann zieht sie so schnell vorüber, dass nur Kameras mit sehr kurzen Belichtungszeiten die Silhouette der ISS vor dem Hintergrund der Sonne visuell einfrieren können, wie bei diesem Bild – es entstand aus einer Fotoserie, die zu Beginn des Monats in Peking (China) mit perfekter Zeitplanung fotografiert wurden.

Die Bildserie wurde später mit separaten Aufnahmen kombiniert, die fast gleichzeitig fotografiert wurden, um die Textur und die Aktivität der lebhaften Sonne zu zeigen. Die Sonnenaktivität bestand aus vielen gasförmigen, rot hervorgehobenen Protuberanzen am Rand sowie Filamenten auf der Sonnenoberfläche und einem dunklen Sonnenfleck.

Morgen 12. April ab 18 Uhr: Yuri’s Night im Technischen Museum Wien – Eintritt frei!

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Perihel und Aphel

Vergleich zwischen dem scheinbaren Durchmesser der Sonne zum Perihel (Sonnennähe) und Aphel (Sonnenferne).

Bildcredit und Bildrechte: Richard Jaworski

Beschreibung: Am 5. Juli 2021 erreichte die Erde das Aphel 2021, das ist der sonnenfernste Punkt auf ihrer elliptischen Bahn. Natürlich beeinflusst die Entfernung der Erde von der Sonne nicht die Jahreszeiten. Diese sind abhängig von der Neigung der Rotationsachse der Erde, daher ist im Juli auf der Nordhalbkugel immer noch Sommer und auf der Südhalbkugel Winter.

Doch es bedeutet, dass am 5. Juli die Sonne – vom Planeten Erde aus betrachtet – ihre kleinste scheinbare Größe hatte. Dieses Komposit vergleicht zwei Bilder der Sonne, die mit demselben Teleskop und derselben Kamera fotografiert wurden. Die linke Hälfte entstand nahe dem Perihel 2021 (2. Januar), dem sonnennächsten Punkt auf der Erdbahn. Das rechte Bild wurde kurz vor dem Aphel 2021 fotografiert.

Der Unterschied des scheinbaren Durchmessers der Sonne zwischen Perihel und Aphel ist normalerweise schwierig zu erkennen, da er nur etwas mehr als 3 Prozent beträgt.

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