Es kam von der Sonne

Links unten ist die Sonne als orangefarbener Ball mit roten Strukturen dargestellt, rechts oben ist eine riesige dunkelrote Protuberanz.

Credit: SOHO-EIT-Konsortium, ESA, NASA

Beschreibung: Was taucht da am Sonnenrand auf? Auf den ersten Blick sieht es wie ein Sonnenmonster aus, doch es ist eine Sonnenprotuberanz. Die oben gezeigte Protuberanz wurde dieses Jahr vom Satelliten SOHO in einer Sonnenumlaufbahn in einer frühen Phase der Eruption aufgenommen. Sie entwickelte sich rasch zu einer der größten, die je dokumentiert wurden.

Sogar auf dieser Abbildung ist die Protuberanz riesig – die Erde würde leicht hineinpassen. Eine Sonnenprotuberanz ist eine dünne Wolke aus Sonnengas, das vom Magnetfeld der Sonne über der Oberfläche gehalten wird. Eine ruhige Protuberanz besteht üblicherweise etwa einen Monat lang, während sich eine ausbrechende Protuberanz – wie jene, die sich oben entwickelt – innerhalb von Stunden in einem koronalen Massenauswurf (KMA) entladen kann und dabei heißes Gas ins Sonnensystem ausstößt.

Protuberanzen sind zwar sehr heiß, wirken aber üblicherweise dunkel, wenn man sie vor der Sonne betrachtet, weil sie etwas kühler sind als die Sonnenoberfläche. Da sich unsere Sonne im Lauf der nächsten drei Jahre einem solares Maximum nähert, sind weitere große ausbrechende Protuberanzen zu erwarten.

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Brodelnde orangefarbene Sonne

Im Bild ist eine orangefarbene Kugel mit einer Oberflächenstruktur dargestellt, sie wird zum Rand hin heller. Am Rand sind einige kleine Sonnenfackeln, auf der Vorderseite einige kleine Strukturen.

Credit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Sogar eine ruhige Sonne kann ein hektischer Ort sein. Und während des Sonnenaktivitätsminimums der letzten Jahre war unsere Sonne ungewöhnlich ruhig. Dieses Bild wurde letzte Woche in einer einzigen Farbe des Lichts – H-alpha – aufgenommen und dann in Falschfarben gefärbt. Es zeigt zahlreiche Details auf der brodelnden Oberfläche unseres Heimatsterns.

Die Aufhellung auf diesem farbinvertierten Bild zum Sonnenrand hin wird als Randverdunkelung bezeichnet. Sie entsteht durch die zunehmende Absorption durch relativ kühles Sonnengas. Über dem Sonnenrand ragen mehrere Protuberanzen, und auf der Sonnenoberfläche sind zwei Sonnenfackeln als helle Schlieren rechts über der Bildmitte zu sehen. Zwei besonders aktive Regionen der Sonne werden von dunklen „Plages“ markiert.

Nach den jüngst ruhigen Zeiten bewegt sich unsere Sonne auf ein Sonnenfleckenmaximum zu und wird im Lauf der nächsten Jahre wahrscheinlich sehr viel aktiver erscheinen.

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Dunkle Filamente der Sonne

Aus einem Ausschnitt der Sonne strömen helle Lichter entlang von Magnetfeldlinien, dazwischen schwebt eine dunkle Wolke. Links ist der Sonnenrand, über dem ein heller Nebel aufsteigt.

Credit: NASA / Goddard / SDO AIA Team

Beschreibung: Das dunkle Filament, das von Magnetfeldern über einer aktiven Region in Schwebe gehalten wird, ist 40 Erddurchmesser lang. Die bedrohliche Struktur ist scheinbar nahe dem Sonnenrand in der Zeit festgefroren, doch Sonnenfilamente sind instabil und brechen häufig aus.

Das detailreiche Szenario wurde am 18. Mai von Kameras an Bord des Solar Dynamics Observatory (SDO) im extrem ultravioletten Licht aufgenommen. Das kühlere Plasma der Filamente wirkt dunkel, das heißere, hellere Plasma darunter folgt den Magnetfeldlinien, die von der aktiven Region ausgehen.

Wenn sich Filamente über den Sonnenrand wölben, wirken sie vor dem dunklen Hintergrund des Weltraums hell, sie werden dann als Protuberanzen bezeichnet.

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SDO: die extrem ultraviolette Sonne

Die Sonne ist dunkelblau und grün gefärbt dargestellt, unten fehlt ein Segment. Rund um die Sonne leuchtet eine gelbgrüne Korona, links oben ist ein riesiger Protuberanzenbogen. Auch am übrigen Sonnenrand steigen einige Protuberanzen auf.

Credit: NASA / Goddard / SDO AIA Team

Beschreibung: Keine Panik, die Sonne ist nicht verrückt geworden. Doch dieses stürmisch wirkende Porträt des Sterns, welcher der Erde am nächsten steht, wurde am 30. März vom kürzlich gestarteten Solar Dynamics Observatory (SDO) gemacht. Die Kompositansicht in Falschfarben zeigt extrem ultraviolette Strahlung und heißes Plasma mit Temperaturen von fast 1 Million Kelvin.

Bei voller Auflösung sollen SDO-Bilddaten die Sonnenoberfläche in beispiellos detailreich erfoschen. SDO schickt täglich 1,5 Terabyte an Daten zur Erde, das entspricht dem täglichen Herunterladen von etwa einer halben Million Musikstücken im MP3-Format.

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STEREO zeigt eine riesige Protuberanz, die ausbricht

Ein vollständiger Sonnenball schwebt im Raum. Die Sonne leuchtet rot und orangefarben mit einigen hellen Flecken, sie ist von dunkelroten Nebeln umgeben, an einigen Stellen steigen Protuberanzen hoch, oben ist eine riesige Sonnenfackel.

Credit: STEREO-Projekt, NASA

Beschreibung: Was ist mit der Sonne passiert? Letzte Woche warf sie eine der energiereichsten Protuberanzen aus, die je beobachtet wurden. Die oben abgebildete Protuberanz brach innerhalb weniger Stunden aus und wurde auf einem Film der Zwillingssatelliten STEREO der NASA, welche die Sonne umkreisen, abgebildet.

Eine ruhende Sonnenprotuberanz ist eine Wolke aus heißem Sonnengas, das vom Magnetfeld der Sonne über der Oberfläche in Schwebe gehalten wird. Protuberanzen können unvorhersehbar jederzeit ausbrechen. Bei einem koronalen Massenauswurf (KMA) wird heißes Gas ins Sonnensystem geschleudert. Das Bild oben zeigt, dass viele Erden leicht unter die sich ausdehnende Wölbung aus heißem Gas passen.

Der Energiemechanismus, der eine Sonnenprotuberanz erzeugt und aufrecht hält, hängt auf irgendeine Weise mit dem veränderlichen Magnetfeld der Sonne zusammen, wird aber noch erforscht.

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Neu belebte Sonne und Protuberanz

Unten ist ein kleiner Ausschnitt der Sonne. Auf der Darstellung wirkt sie wie aus Textil. Oben ragen einige Protuberanzen vor einem dunklen Hintergrund vom Rand hoch.

Credit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Manchmal ragen dramatische Protuberanzen über den Sonnenrand, zum Beispiel letzte Woche, als die riesige Protuberanz rechts oben die zunehmende Aktivität der Sonne zeigte, die ein ungewöhnlich ruhiges Sonnenminimum hinter sich lässt.

Das Bild zeigt einen veränderlichen Teppich aus heißem Gas in der Chromosphäre der Sonne. Es wurde in einer sehr speziellen Lichtfarbe aufgenommen, die von Wasserstoff abgestrahlt wird. Eine Sonnenprotuberanz ist eine Wolke aus Sonnengas, die vom Magnetfeld der Sonne knapp über der Oberfläche in Schwebe gehalten wird. Die Erde würde leicht unter die Protuberanz auf der rechten Seite hineinpassen.

Obwohl Protuberanzen sehr heiß sind, wirken sie dunkel, wenn man sie vor dem Hintergrund der Sonne betrachtet, weil sie etwas kühler als die Oberfläche sind. Eine ruhende Protuberanz bleibt oft einen Monat lang bestehen und kann als koronaler Masseauswurf (KMA) ausbrechen, bei dem heißes Gas in das Sonnensystem geschleudert wird.

Am nächsten Tag sah dieselbe Protuberanz ein wenig anders aus.

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Detailreiche Korona bei einer Sonnenfinsternis

Unten ragt ein Teil des Mondes ins Bild, der die Sonne bei einer Sonnenfinsternis verdeckt. Am Rand sind rosarote Protuberanzen zu sehen, darüber strömen die Schlieren der Korona in den dunklen Weltraum.

Credit und Bildrechte: Miloslav Druckmüller (Technische Universität Brünn), Martin Dietzel, Peter Aniol, Vojtech Rušin

Beschreibung: Nur in der flüchtigen Dunkelheit einer totalen Sonnenfinsternis ist das Licht der Sonnenkorona leicht zu sehen. Die ausgedehnte Korona, das ist die äußere Atmosphäre der Sonne, ist ein faszinierender Anblick. Sie wird normalerweise von der hellen Sonne überstrahlt. Doch die zarten Details und die extrem unterschiedliche Helligkeit der Korona sind zwar für das Auge leicht erkennbar, aber schwierig zu fotografieren. Für diese Abbildung wurden mehrere Bilder digital kombiniert.

Die detailreiche Darstellung der Sonnenkorona wurde bei der totalen Sonnenfinsternis im August 2008 in der Mongolei aufgenommen. Die verschlungenen Schichten und leuchtenden Kaustiken einer sich ständig verändernden Mischung aus heißem Gas und Magnetfeldern sind gut erkennbar. Protuberanzen ziehen helle Schleifen, die rosarot über den Sonnenrand ragen. Die nächste totale Sonnenfinsternis findet im Juli statt, ist jedoch nur auf einem schmalen Pfad auf der Erde zu sehen, der den Süden des Pazifik und Südamerika kreuzt.

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Eine Sonnenprotuberanz bricht in STEREO aus

Die Sonne ist zur Hälfte dargestellt, sie ist orange und rot gefleckt mit einigen weißen Flecken. Oben ist eine rötliche Struktur hochgeschleudert.

Credit: Prljekt STEREO, NASA

Beschreibung: Wie sieht eine Sonnenprotuberanz drei Dimensionen aus? Um das herauszufinden startete die NASA die STEREO-Satelliten, um ständig von zwei verschiedenen Beobachtungspunkten aus ein Auge auf die Sonne werfen zu können. Die STEREO-Satelliten umkreisen die Sonne fast im Erdorbit, aber einer („Ahead“ genannt) reist derzeit der Erde voraus, während der andere (mit der Bezeichnung „Behind“) zurzeit nachläuft. Vor drei Wochen brach eine mächtige Protuberanz aus und verharrte fast 30 Stunden lang über der Sonne, was den STEREO-Satelliten ermöglichte zahllose Ansichten der Protuberanz aus verschiedenen Winkeln aufzunehmen. Oben ist ein hoch aufgelöstes Bild des Ereignisses des STEREO-Satelliten Ahead zu sehen. Ein Video des Protuberanzausbruchs, von beiden Raumsonden aus gesehen, ist hier abzurufen. Die ungewöhnlich ruhige Natur der Sonne während der vergangenen zwei Jahre macht große Protuberanzen wie diese zu einem relativ seltenen Ereignis. Die kombinierten Perspektiven von STEREO helfen den Astronomen die Wirkungsmechanismen der Entstehung und Entwicklung von Protuberanzen, koronalen Massenauswürfen und Flares besser zu verstehen.

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