Orange Sonne sprüht Funken

Das Bild der Sonne wurde invertiert und eingefärbt. Daher ist der orangefarbene Ball in der Mitte dunkler und am Rand sehr hell. Am Rand ragen helle Sonnenfackeln auf, in der Mitte und oben sind größere dunkle Regionen.

Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Unsere Sonne ist neuerdings ziemlich unruhig. Erst vor zwei Wochen wurde sie fotografiert, als viele stürmische Regionen zu sehen waren. Eine davon war die aktive Sonnenfleckengruppe AR 2036 oben und AR 2038 in der Mitte. Vor erst vier Jahren endete ein ungewöhnlich ruhiges Minimum an Sonnenflecken. Es hatte vier Jahre gedauert.

Dieses Bild entstand in der speziellen Lichtfarbe H-Alpha. Es wurde umgekehrt und gefärbt. Spikulen bedecken die Sonnenvorderseite wie ein Teppich. Zum Rand hin wird die Sonne allmählich heller. Der Effekt entsteht durch die zunehmende Absorption des kühleren Sonnengases. Er wird als Randverdunkelung bezeichnet.

Mehrere faserartige Protuberanzen ragen über die Sonnenränder. An der Vorderseite der Sonne sind Protuberanzen als helle Schlieren zu sehen. Besonders interessant sind die magnetisch verhedderten aktiven Regionen. Dazu gehören relativ kühle Sonnenflecken, die hier als weiße Flecken dargestellt sind.

Ein Sonnenmaximum ist die aktivste Phase im magnetischen 11-Jahres-Zyklus. Beim aktuellen Maximum erzeugt das verworrene Magnetfeld viele „Sonnenfunken”. Dazu zählen ausbrechende Protuberanzen, Koronale Massenauswürfe und Fackeln. Sie stoßen Teilchenwolken aus. Diese können die Erde treffen und Polarlichter auslösen.

Vor zwei Jahren stieß eine Fackel eine Flut geladener Teilchen ins Sonnensystem. Sie war so heftig, dass sie Satelliten stören und Stromnetze gefährden hätten können, wenn sie den Planeten Erde getroffen hätte.

Aktuell: APOD-Vortrag am 17. Juni in Paris

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Die Sonne rotiert


Videocredit: SDO, NASA; Digitale Anordnung: Kevin Gill (Apoapsys)

Verändert sich die Sonne, während sie rotiert? Ja. Manche Änderungen sind subtil, andere dramatisch. Das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA bildete unsere Sonne ab. Die Zeitrafferabläufe zeigen ihre Rotation im Jänner.

Auf dem großen Bild links ist die Chromosphäre der Sonne im Ultraviolettlicht abgebildet. Das kleinere, hellere Bild oben in der Mitte zeigt zeitgleich die vertrautere Photosphäre der Sonne in sichtbarem Licht. Die anderen kleinen Sonnenbilder stammen von Röntgenemissionen relativ seltener Eisenatome. Sie treten in unterschiedlicher Höhe der Korona auf. Alle sind in Falschfarben dargestellt, um die Unterschiede zu betonen.

Die Sonne braucht etwas weniger als einen Monat für eine ganze Rotation. Am schnellsten rotiert der Äquator. Kurz nach Beginn des Videos kommt eine große aktive Sonnenfleckenregion in Sicht. Zarte Effekte sind Veränderungen der Oberflächentextur und die Form der aktiven Regionen. Dramatischen Ereignisse sind zahlreiche Blitze in aktiven Regionen und flatternde oder ausbrechende Protuberanzen am ganzen Sonnenrand.

Dieses Jahr nähert sich unsere Sonne ihrer maximalen Sonnenaktivität. Die Aktivität folgt einem magnetischen 11-Jahres-Zyklus. Am Ende des Videos rotiert dieselbe große aktive Sonnenfleckenregion ins Bild zurück, die anfangs erwähnt wurde. Sie sieht nun anders aus.

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Sonne und Protuberanz

Links unten ragt die Sonne ins Bild, hinter dem Rand ist der Himmel schwarz. In der Bildmitte steigt eine riesige Protuberanz. Sie ist größer als die Erde, die zum Vergleich rechts oben eingeblendet ist.

Bildcredit und Bildrechte: jp-Brahic

Manchmal ragen dramatische Protuberanzen über den Sonnenrand. Das geschah auch letzte Woche. Die oben gezeigte große Protuberanz betonte die Sonne, die kürzlich äußerst aktiv war. Im Vordergrund ist die Chromosphäre ein wogendes Meer aus heißem Gas. Sie wurde in einer spezifischen Farbe des Lichts abgebildet, das von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Eine Sonnenprotuberanz ist eine Wolke aus Sonnengas, das vom Magnetfeld der Sonne über der Oberfläche gehalten wird. Die Erde ist als Einschub dargestellt. Sie ist kleiner als die Protuberanz. Protuberanzen sind zwar sehr heiß. Trotzdem erscheinen üblicherweise dunkel, wenn sie vor der Sonne zu sehen sind, weil sie etwas kühler sind als die darunter liegende Photosphäre.

Eine ruhige Protuberanz bestehet meist etwa einen Monat lang. Sie kann als Koronaler Massenauswurf ausbrechen und heißes Gas ins Sonnensystem schleudern. Davon kann ein Teil die Erde treffen und Polarlichter auslösen.

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Sonnenfinsternis über Uganda

Die dunkle Silhouette des Mondes ist von Protuberanzen und zarten Schleiern der Sonnenkorona umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Jaime Vilinga – Zusammenarbeit / Institut d’Astrophysique de Paris

Als der dunkle Kernschatten des Mondes am 3. November über Pokwero im Nordwesten von Uganda raste, war die Sonnenscheibe 20 Sekunden lang vollständig verfinstert. Daher war während der Sonnenfinsternis ein Blick mit Teleskop auf die Totalität bei klarem Himmel in Zentralafrika sehr begehrt.

Auf dieser prächtigen Himmelsszenerie bedeckt der Mond nur die überwältigend helle Photosphäre. Das ist die tiefer liegende, sonst sichtbare Schicht der Sonnenatmosphäre. Das rötliche H-Alpha-Leuchten der Sonnenchromosphäre reicht über die Photosphäre hinaus. Es umrahmt die Silhouette des Mondes und läuft in die dünne, heiße äußere Sonnenatmosphäre oder Korona aus.

Planetengroße Protuberanzen ragen aus der Oberfläche der aktiven Sonne hoch. Sie schmücken den Rand der Silhouette, darunter auch eine Wolke aus leuchtendem Plasma, die nahe der Ein-Uhr-Position von der Chromosphäre getrennt zu sehen ist.

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Koronaler Regen auf der Sonne

Videocredit: Solar Dynamics Observatory, SVS, GSFC, NASA; Musik: Thunderbolt von Lars Leonhard

Regnet es auf der Sonne? Ja. Aber das, was herunterfällt, ist kein Wasser, sondern extrem heißes Plasma. Das geschah zum Beispiel Mitte Juli 2012 nach einem Ausbruch auf der Sonne. Dieser Ausbruch erzeugte einen koronalen Massenauswurf und eine mittelgroße Sonnenfackel.

Noch ungewöhnlicher war jedoch, was danach geschah. Der Film zeigt Plasma in der nahen Sonnenkorona, das abkühlte und zurückfiel. Dieses Phänomen wird als koronaler Regen bezeichnet. Die geladenen Elektronen, Protonen und Ionen im Regen wurden elegant entlang der Magnetfeldschleifen auf der Sonnenoberfläche kanalisiert. Die Szene erinnert an eineinen surrealen dreidimensionalen Wasserfall ohne Quelle.

Das überraschend ruhige Spektakel ist hier in Ultraviolettlicht abgebildet. Es zeigt Materie, die mit einer Temperatur von etwa 50.000 Kelvin leuchtet. Jede Sekunde im Zeitraffervideo dauert in Echtzeit etwa 6 Minuten. Somit dauerte die ganze koronale Regenszene etwa 10 Stunden.

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Ein Sonnenballett


Videocredit: NASA/Goddard/SDO-AIA-Team

Manchmal scheint die Sonne zu tanzen. Am vergangenen Silvesterabend zeigte die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory SDO eine eindrucksvolle Protuberanz, die auf der Sonnenoberfläche ausbrach. SDO befindet sich in einer Umlaufbahn um die Sonne.

Dieses Zeitraffervideo komprimiert vier Stunden. Es zeigt die dramatische Explosion im Ultraviolettlicht. Besonders interessant ist das verschlungene Magnetfeld. Es inszeniert eine Art Sonnenballett für das heiße Plasma, während das Plasma zur Sonne zurückfällt. Die Größenordnung der zerfallenden Protuberanz ist gewaltig – die ganze Erde würde leicht unter den fließenden Vorhang aus heißem Gas passen.

Eine reglose Protuberanz bleibt normalerweise etwa einen Monat lang bestehen. Sie kann als koronaler Massenauswurf (KMA) ausbrechen, der heißes Gas ins Sonnensystem schleudert. Der Energiemechanismus, der zu einer Sonnenprotuberanz führt, wird weiterhin erforscht. Dieses Jahr nähert sich die Sonne einem Sonnenmaximum. Sonnenaktivitäten wie ausbrechende Protuberanzen treten dann wohl häufiger auf.

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Sonnenfinsternis über Queensland

Der schwarze Kreis im Bild ist der Mond. Oben blitzt ein Scheibchen Sonne über den Rand, ein Diamantring und einige Bailysche Perlen. Oben ragen rote Protuberanzen über den Mondrand.

Bildcredit und Bildrechte: Phil Hart

Der Neumond am 13. November (UT) brachte Teilen des Planeten Erde eine totale Sonnenfinsternis. Ein Großteil des Finsternispfades, wo die Totalität zu sehen war, fiel auf den Südpazifik. Der dunkle Kernschatten des Mondes begann seine Reise bei Nordaustralien laut Ortszeit am Mittwoch früh.

Auf dem Pfad entstand dieser Schnappschuss mit einem Teleskop am Mulligan-Highway von Port Douglas. Er zeigt die Mondsilhouette am Himmel über Queensland. Die Sonnenscheibe war fast ganz bedeckt. Sie ist noch zu sehen und von einer Andeutung der blassen Sonnenkorona umgeben.

Planetengroße Protuberanzen ragen über dem Sonnenrand. Durch die Lücken im zerklüfteten Profil des Mondrandes strömt Sonnenlicht. Es erzeugt die gleißenden, flüchtigen Bailyschen Perlen.

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Schwarze Sonne und invertiertes Sternenfeld

Mitten im Bild schwebt ein blaugrauer Ball, der am Rand heller wird. Er ist von hellen und dunklen Fasern überzogen und granuliert. Der helle Hintergrund ist schwarz gesprenkelt.

Bildcredit und Bildrechte: Jim Lafferty

Wirkt diese dunkle Kugel irgendwie vertraut? Vielleicht, denn es ist unsere Sonne. Im Bild wurde die Sonne in einer sehr speziellen roten Farbe des Lichts fotografiert, dann auf Schwarz-weiß reduziert und schließlich invertiert. Das Ergebnis wurde in ein ebenfalls invertiertes Sternenfeld gesetzt.

Im Bild der Sonne sind lange helle Fasern zu sehen, aber auch dunkle aktive Regionen. Es sind Protuberanzen, die am Rand hochragen. Dahinter ist ein bewegter Teppich aus heißem Gas. Die Oberfläche unserer Sonne wurde in den letzten zwei Jahren sehr belebt, weil sie sich einem Maximum an Sonnenaktivität nähert. Das ist eine Zeit, in der die Magnetfelder an der Oberfläche sehr komplex sind.

Neben einer aktiven Sonne kann auch ausgestoßenes Plasma malerisch sein – nämlich dann, wenn es auf die Erdmagnetosphäre trifft und Polarlichter hervorruft.

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