Schlagwort: Protuberanz

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Fröhliches Perihel!

Vor einem dunklen Hintergrund ist die helligkeitsinvertierte Sonne in orange-gelben Farbtönen abgebildet. Die Oberfläche ist wie ein Teppich mit Fasern oder Spikulen überzogen.

Bildcredit und Bildrechte: Peter Ward (Barden Ridge Observatory)

Der Orbit der Erde um die Sonne ist nicht kreisförmig, sondern eine Ellipse. Der Punkt auf der elliptischen Bahn, an dem die Erde der Sonne am nächsten ist, nennt man Perihel. Dieses Jahr findet das Perihel heute, am 4. Jänner, um 13.28 UTC (14.28 MEZ) statt. Die Erde ist dabei 147 Millionen Kilometer on der Sonne entfernt. Zum Vergleich: Beim Aphel am 3. Juli des vergangenen Jahres war die Erde bei einer Distanz von etwa 152 Millionen Kilometern am fernsten Punkt von der Sonne.

Die Jahreszeiten der Erde werden allerdings nicht durch die Entfernung zur Sonne bestimmt. Es ist reiner Zufall, dass der Anfang des Sommers auf der Südhalbkugel (und des Winters im Norden) zur Sonnwende im Dezember nur 14 Tage vom Datum des Perihels entfernt ist. Das H-alpha Bild der aktiven Sonne wurde am 21. Dezember gemacht.

Es ist ebenso Zufall, dass 11 Tage vor dem Perihel der Erde die Parker Solar Probe der NASA den historischen engsten Vorbeiflug an der Sonne machte. Die 2018 gestartete Sonde flog am 24. Dezember 2024 in einem Abstand von 6,2 Millionen Kilometern an der sichtbaren Oberfläche der Sonne vorbei. Dabei brach die Parker Solar Probe ihren eigenen Rekord des engsten Perihels einer Raumsonde von der Erde.

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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 entstand letzte Woche. Diese markante Protuberanz war größer als unsere Erde und wurde von einer Reihe von Sonnenfotograf*innen aufgenommen. Auch das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA hat dokumentiert, wie sie innerhalb eines Tages entstand und explosionsartig auflöste.

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

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SDO zeigt den Ausbruch einer Protuberanz

Videocredit: NASA/Goddard/SDO-AIA-Team

Ausbrechende Protuberanzen gehören zu den spektakulärsten Erscheinungen auf der Sonne. 2011 nahm die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory eine beeindruckend große Protuberanz auf, die aus der Oberfläche herausbrach. Die dramatische Explosion wurde auf diesem Zeitraffervideo in Ultraviolettlicht festgehalten. In einem Zeitraum von 90 Minuten wurde alle 24 Sekunden ein neues Bild aufgenommen.

Die Dimensionen der Protuberanz sind gewaltig. Die ganze Erde passt problemlos unter den fließenden Vorhang aus heißem Gas. Eine Sonnenprotuberanz wird durch das Magnetfeld der Sonne kanalisiert und kann sich auch länger über der Sonnenoberfläche halten. Eine ruhende Protuberanz kann bis zu einem Monat bestehen. Sie kann aber auch in einem koronalen Massenauswurf (engl. Coronal Mass Ejection, kurz CME) ausbrechen, der heißes Gas in das Sonnensystem schleudert.

Der Mechanismus, der eine Sonnenprotuberanz erzeugt, ist nach wie vor ein aktuelles Forschungsthema. Unsere Sonne ist zur Zeit sehr aktiv, da sie sich erneut in der Nähe ihres Aktivitätsmaximums befindet. Das schlägt sich in zahlreichen Protuberanzen und CME nieder, von denen einer in der vergangenen Woche zu malerischen Polarlichtern führte.

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Sonnentanz

Videocredit: NASA, SDO; Bearbeitung: Alan Watson via Helioviewer

Manchmal scheint die Oberfläche unserer Sonne zu tanzen.

Mitte 2012 nahm die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory, die sich im Orbit um die Sonne befindet, eine eindrucksvolle Protuberanz auf. Sie schien einen Hechtsprung zu performen wie ein akrobatischer Tänzer. Die dramatische Explosion wurde im ultravioletten Licht aufgenommen und das hier gezeigte Zeitraffer-Video spielte sich in Wirklichkeit über drei Stunden ab.

Das Schleifen werfende Magnetfeld lenkte den Fluss des heißen Plasmas auf die Sonne.

Die Größe der tanzenden Protuberanz ist gewaltig – die ganze Erde würde bequem unter den fließenden Bogen aus heißem Gas passen. In der Ruhephase dauert eine Protuberanz typischerweise etwa einen Monat. Danach könnte sie in einem koronalen Massenauswurf (engl. Coronal Mass Ejection, CME) enden und heißes Gas ins Sonnensystem ausstoßen.

Der Energiemechanismus, der solche Sonnenprotuberanzen verursacht, ist immer noch Gegenstand der Forschung. Wie 2012 ist die Sonnenoberfläche auch dieses Jahr ziemlich aktiv und bringt zahlreiche Filamente und Protuberanzen hervor.

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Protuberanzen und Filamente auf der aktiven Sonne

Die orangefarbene Sonne hat einen sehr hellen Rand und ist von einem türisblauen Hintergrund umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Steen Søndergaard

Dieses kolorierte und geschärfte Bild der Sonne besteht aus Einzelbildern, die am 15. Mai im Licht von leuchtendem Wasserstoff in der Chromosphäre der Sonne aufgenommen wurden.

Wir nähern uns dem Maximum des 25. Sonnenfleckenzyklus und sehen daher jede Menge aktive Regionen und schlangenartig gewundene Filamente, die sich über die Oberfläche der aktiven Sonne verteilen. Die Plasmafilamente sind in den starken Magnetfeldern der aktiven Regionen verankert und schweben als helle Protuberanzen über dem Sonnenrand.

Die großen Protuberanzen, die auf etwa 4 Uhr und 9 Uhr am Sonnenrand zu sehen sind, sind Bögen, die sich im Anschluss an die zwei starken Helligkeitsausbrüche der Klasse X gebildet haben, die beide an diesem Tag stattfanden. Die Protuberanz bei 4 Uhr gehört zu der riesengroßen aktiven Region AR 3664, die dabei ist, am Sonnenrand zu verschwinden.

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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.

Himmelsüberraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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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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Wie eine totale Sonnenfinsternis zu Ende ging

Videocredit und -rechte: David Duarte

Wie endet eine totale Sonnenfinsternis? Genau: Der Mond gibt die vollständig verdeckte Sonne wieder frei. In den ersten paar Sekunden während dieses Übergangs passieren aber ein paar interessante Dinge: Das erste wird Diamantring genannt.

Das erste Licht kann zwischen den Bergen am Mondrand auf durch die Täler strömen. Von uns aus gesehen bildet dieser plötzliche erste Lichtstrahl zusammen mit der Korona, die den restlichen Mond umgibt einen Diamantring.

Innerhalb einiger Sekunden brechen weitere Lichtstrahlen gleichzeitig durch weitere Mondtäler und bilden so genannte Bailey’s beads (Perlen von Bailey).

Im heutigen Video sieht es so aus, als ob die rosafarbene dreieckige Protuberanz mit dem Punkt der Sonne verbunden wäre, an dem der erste Lichtstrahl durch zu uns gelangt. Das ist aber nicht der Fall. Beobachter von anderen Orten sahen die Bailey-Perlen an anderen Punkten um den Mondrand und weit entfernt von der ikonischen dreieckigen Sonnenprotuberanz, die natürlich von allen gesehen wurde. Das Video wurde mit einer speziellen Ausrüstung in New Boston, Texas, USA am 8. April 2024 aufgenommen.

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