Schlagwort: H-alpha

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Eine dreieckige Protuberanz schwebt über der Sonne

Über der Sonnenoberfläche, die an einen langhaarigen Teppich erinnert, schwebt eine dreieckige Sonnenprotuberanz.

Bildcredit und Bildrechte: Andrea Vanoni

Warum schwebt da ein Dreieck über der Sonne? Ihr Aussehen mag zwar ungewöhnlich sein, die Erscheinung an sich ist es aber nicht: Es handelt sich um einen Teil einer sich entwickelnden Sonnenprotuberanz. Magnetfeldschlaufen, die die Oberfläche der Sonne durchbrechen, kanalisieren den Strom geladener Teilchen und halten solche gasartigen Strukturen manchmal monatelang in der Schwebe. Eine Protuberanz leuchtet hell, da sie besonders heißes, dichtes oder undurchsichtiges Sonnenplasma enthält.

Die ungewöhnliche dreieckige Struktur bildete sich letzte Woche. Diese markante Protuberanz war größer als unsere Erde und wurde von einer Reihe von Sonnenfotograf*innen aufgenommen. Auch das Solar Dynamic Observatory der NASA hat dokumentiert, wie sie sich innerhalb eines Tages bildete und explosionsartig auflöste.

Das hier gezeigte Bild wurde im roten Licht aufgenommen, das von leuchtendem Wasserstoff ausgestrahlt wird. Sogenannte Fibrillen bedecken die Chromosphäre der Sonne, während der Himmel im Hintergrund so dunkel ist, dass keine Sterne zu sehen sind. Die Oberfläche unserer Sonne war in diesem Jahr recht aktiv.

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AR 3664 am Rand der Sonne

Die linke Bildhälfte füllt ein Teil der Sonne, durch die Mitte verläuft senkrecht der helle Rand. Nach rechts ragen schleifenförmige Protuberanzen in den schwarzen Weltraum.

Bildcredit und Bildrechte: Sebastian Voltmer

Kürzlich löste eine riesige aktive Region Polarlichter aus. Wie sah die am Sonnenrand aus? Dort zeigte AR 3664 ihre dreidimensionale Struktur.

Die riesige, vielarmige Sonnenprotuberanz reicht von der chaotischen Sonnenfleckenregion AR 3664 hinaus in den Weltraum. Sie ist nur eine von vielen Teilchenwolken, die von der gewaltigen Sonnenregion ausgestoßen wurden. Die Erde passt leicht unter die ausladende Protuberanz. Das Bild der sich ständig verändernden Region wurde vor zwei Tagen fotografiert.

Gestern wurde die stärkste Sonneneruptionen seit Jahren ausgestoßen, sie ist nicht im Bild. Es war eine Explosion der oberen X-Klasse. Die Strahlung dieser Eruption traf rasch auf die Erdatmosphäre und verursachte Ausfälle im Kurzwellenfunk in Nord- und Südamerika.

Zwar rotierte AR 3664 inzwischen weiter und zeigt nun leicht von der Erde fort. Aber noch immer könnten Teilchen von AR 3664 und anschließenden koronalen Massenauswürfen (KMA) gekrümmten Magnetfeldlinien durchs innere Sonnensystem folgen und weitere Polarlichter auf der Erde hervorrufen.

Galerie: Aktive Region 6443 auf der Sonne

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Wenn Rosen nicht rot sind

Der Rosettennebel wird meist rot dargestellt, hier ist er blau abggebildet. In der Mitte ist eine dunkle Höhlung mit hellen Sternen.

Bildcredit und Bildrechte: Tommy Lease (Astronomische Gesellschaft Denver)

Natürlich sind nicht alle Rosen rot, doch sie können trotzdem hübsch sein. Ähnlich den roten Rosen werden Himmelsobjekte wie der prächtige Rosettennebel und andere Sternentstehungsgebiete in astronomischen Bildern meist hauptsächlich in Rottönen gezeigt. Zum Teil ist das darauf zurückzuführen, dass die dominierende Strahlung im Nebel von Wasserstoffatomen stammt. Die stärkste optische Emissionslinie von Wasserstoff, auch bekannt als H-alpha, liegt im roten Bereich des Spektrums. Doch die Schönheit eines Emissionsnebels sollte nicht unbedingt nur im roten Licht bewundert werden. Auch andere Atome im Nebel werden von energiereichem Sternenlicht angeregt und erzeugen ebenfalls Emissionslinien.

In dieser Nahaufnahme des Rosettennebels wurden Schmalbandaufnahmen in Breitbandfarben abgebildet. Das Bild zeigt Emissionen von Schwefel in rot, Wasserstoff in grün und Sauerstoff in blau. Dieses Farbschema, das die schmalen Emissionslinien der Atome (SHO) in Farben (RGB) umwandelt, kommt bei zahlreichen Hubble-Bildern von Emissionsnebeln zur Anwendung.

Die Aufnahme erstreckt sich über ca. 50 Lichtjahre quer durch das Zentrum des Rosettennebels. Der Nebel befindet sich in etwa 3000 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Einhorn (Monoceros).

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Die Geister von Gamma Cas

Rechts oben leuchtet ein blauer Stern mit Zacken, von links oben breitet sich nach unten ein rötlich leuchtender Nebel aus.

Bildcredit und Bildrechte: Guillaume Gruntz, Jean-François Bax

Gamma Cassiopeiae leuchtet im Herbst hoch am nördlichen Abendhimmel. Der helle, gezackte Stern im Teleskopsichtfeld befindet sich im Sternbild Kassiopeia. Gamma Cas teilt sich die spukhafte Szene mit den gespenstischen interstellaren Wolken IC 59 (links oben) und IC 63, die aus Gas und Staub bestehen.

Die Wolken sind etwa 600 Lichtjahre entfernt. Sie sind keine Geister, doch sie verschwinden langsam, weil sie unter dem Einfluss der energiereichen Strahlung des heißen, leuchtstarken Sterns Gamma Cas abgetragen werden. Gamma Cas ist physisch nur 3 bis 4 Lichtjahre vom Nebel entfernt.

IC 63 liegt etwas näher an Gamma Cas. Er strahlt in rotem H-alpha-Licht, das abgestrahlt wird, wenn Wasserstoffatome mit Elektronen rekombinieren, nachdem sie zuvor von der Ultraviolettstrahlung des Sterns ionisiert wurden. IC 59 ist weiter vom Stern entfernt. Er hat einen geringeren Anteil an H-alpha-Emission, aber mehr von dem blauen Farbton, der charakteristisch ist für Staub, der Sternenlicht reflektiert.

Die kosmische Bühne umfasst am Himmel mehr als 1 Grad oder 10 Lichtjahre in der geschätzten Entfernung von Gamma Cas mit Begleitung.

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Die Wasserstoffwolken von M33

Die Galaxie M33 ist schräg von oben zu sehen, sie hat eine ausgeprägte Spiralstruktur mit rötlichen Sternbildungsregionen.

Bildcredit und Bildrechte: Reinhold Wittich

Die prachtvolle Spiralgalaxie Messier 33 hat anscheinend mehr als ihren gerechten Anteil an leuchtendem Wasserstoff. M33 ist ein markantes Mitglied der Lokalen Gruppe und wird auch Dreiecksgalaxie genannt. Sie ist etwa 3 Millionen Lichtjahre entfernt.

Dieses scharfe Porträt der Galaxie zeigt die zentralen 30.000 Lichtjahre. Es zeigt die rötlichen ionisierten Wasserstoffwolken oder HII-Regionen in M33. Entlang der losen Spiralarme von M33, die sich zum Kern winden, sind riesige HII-Regionen verteilt. Sie gehören zu den größten Sternbildungsregionen, die wir kennen. An diesen Orten entstehen kurzlebige, sehr massereiche Sterne. Die intensive ultraviolette Strahlung der leuchtstarken, massereichen Sterne ionisiert den umgebenden Wasserstoff und erzeugt schließlich das rote Leuchten.

Im Bild wurden Breitbanddaten mit Schmalbanddaten kombiniert, die mit einem H-alpha-Filter aufgenommen wurden. Ein solcher Filter ist für das Licht der stärksten sichtbaren Wasserstoff-Emissionslinie durchlässig.

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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.

Selbst berechnen: Durchstöbt mehr als 2900 Codes der Astrophysics Source Code Library
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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 gewaltige Tsunami-Stoßwelle auf der Sonne

Diese tsunami-ähnliche Stoßwelle auf der Sonne, die von der Aktiven Region AR 10930 ausging, ist als Moreton-Welle bekannt.

Bildcredit: NSO/AURA/NSF und das USAF-Forschungslabor

So große Tsunamis gibt es nicht auf der Erde. 2006 erzeugte eine große Sonneneruption aus einem Sonnenfleck von der Größe der Erde eine tsunamiähnliche Stoßwelle, die sogar für die Sonne spektakulär war.

Das Optische Sonnenüberwachungs-Netzwerk (Optical Solar Patrol Network, OSPAN) in New Mexico (USA) erfasste diesen Tsunami, der von der Aktiven Region AR 10930 auswärts wanderte. Die Stoßwelle ist in der Wissenschaft als Moreton-Welle bekannt. Sie komprimierte und erhitzte Gase, darunter den Wasserstoff in der Photosphäre der Sonne, und verursachte ein kurzzeitiges helleres Leuchten. Dieses Bild wurde in einer sehr spezifischen roten Farbe aufgenommen, die ausschließlich von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Der rasende Tsunami löschte einige aktive Filamente auf der Sonne aus, manche davon entstanden später neu. Der Sonnen-Tsunami breitete sich mit fast einer Million Kilometer pro Stunde aus und umkreiste die gesamte Sonne in wenigen Minuten.

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