Solar Orbiter zeigt Rekordprotuberanz

Der Solar Orbiter zeigt eine rekordverdächtige Sonnenprotuberanz.

Bildcredit: Solar Orbiter, EUI Team, ESA und NASA; h/t: Bum-Suk Yeom

Beschreibung: Was ist mit unserer Sonne passiert? Letzten Monat warf sie die größte Protuberanz aus, die je zusammen mit einer vollständigen Sonnenscheibe abgebildet wurde. Dieses Rekordbild wurde von der Raumsonde Solar Orbiter, die um die Sonne kreist, in ultraviolettem Licht aufgenommen.

Eine ruhende Sonnenprotuberanz ist eine Wolke aus heißem Gas, die vom Magnetfeld der Sonne über der Sonnenoberfläche gehalten wird. Diese Sonnenprotuberanz war riesig. Sie war etwa so lang wie der Durchmesser der Sonne.

Sonnenprotuberanzen können unvorhersehbar ausbrechen. Dabei können sie durch einen koronalen Massenauswurf (KMA) heißes Gas ins Sonnensystem schleudern. Wenn ein KMA UD die Erde und ihre Magnetosphäre trifft, kann es zu hellen Polarlichtern kommen.

Diese Protuberanz führte zwar zu einem KMA, doch dieser verlief weit von der Erde entfernt. Sicherlich besteht ein Zusammenhang mit dem veränderlichen Magnetfeld der Sonne, doch der Energiemechanismus, welcher eine Sonnenprotuberanz auslöst und aufrecht erhält, wird weiterhin erforscht.

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Eiffelturm-Protuberanz auf der Sonne


Videocredit und -rechte: Hawk Wolinski

Beschreibung: Was ist da auf der Sonne? Es sieht aus wie eine fließende Version des Eiffelturms, doch es ist eine viel größere Sonnenprotuberanz – sie ist etwa so hoch wie Jupiter. Die gewaltige Protuberanz trat vor ungefähr zehn Tagen aus und schwebte etwa zwei Tage lang über der Sonnenoberfläche, bevor sie ausbrach. Dabei schleuderte sie einen koronalen Massenauswurf (KMA) ins Sonnensystem.

Dieses Video wurde im Hinterhof eines Astrofotografen in Hendersonville im US-Bundesstaat Tennessee gefilmt, es zeigt den Zeitraffer einer Stunde, der vorwärts und rückwärts abgespielt wird. Dieser KMA traf die Erde nicht, doch unsere Sonne löste kürzlich weitere KMA aus, die nicht nur Polarlichter auf der Erde auslösten, sondern auch die Erdatmosphäre so weit aufblähten, dass kürzlich gestartete Starlink-Satelliten zurückfielen.

Die Aktivität auf der Sonne nimmt zu, weil sich die Sonne* von einem Aktivitätsminimum in ihrem 11-Jahres-Zyklus entfernt, daher gibt es immer mehr Sonnenflecken, Protuberanzen, KMA und Sonnenfackeln.

Geburtstagsüberraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (Deutsch: ab 2007, Originalquelle: ab 1995)
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SOHO zeigt eine Sonnenprotuberanz

SOHO zeigt eine riesige Sonnenprotuberanz.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, SOHO-EIT-Vereinigung

Beschreibung: Wie kann Gas über der Sonne schweben? Verschlungene Magnetfelder, die sich über die Sonnenoberfläche wölben, können ionisiertes Gas kanalisieren und als riesige schleifenförmige Strukturen in Schwebe halten. Diese majestätischen Plasmabögen sind am Sonnenrand als Protuberanzen zu sehen.

Dieses dramatische Bild mit vielen Details wurde 1999 mit dem Bildteleskop für extremes Ultraviolett (EIT) an Bord des Weltraumobservatoriums SOHO aufgenommen, und zwar im Licht von ionisiertem Helium. Es zeigt, wie heißes Plasma in den Weltraum flieht, während eine feurige Protuberanz Hunderttausende Kilometer über der Sonne aus ihrer magnetischen Fixierung ausbricht.

Diese faszinierenden Ereignisse sollte man im Auge behalten, weil sie auf dem mehr als 100 Millionen Kilometer entfernten Planeten Erde Kommunikation und Energiesysteme beeinflussen können. Ende 2020 ging ein Aktivitätsminimum im elf Jahre langen Zyklus unserer Sonne zu Ende, daher nimmt ihre die Aktivität auf ihrer Oberfläche wieder zu.

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Sonnenaufgänge eines Jahres

13 Sonnenaufgänge in den Monaten des Jahres 2021 in Edmonton im kanadischen Alberta.

Bildcredit und Bildrechte: Luca Vanzella

Geht die Sonne immer in dieselbe Richtung auf? Nein. Im Lauf der Monate ändert sich auch die Richtung des Sonnenaufgangs.

Dieses Bild zeigt die Richtungen zum Sonnenaufgang in jedem Monat des Jahres 2021 in Edmonton im kanadischen Alberta. Die Kamera blickt immer nach Osten. Links ist Norden, rechts ist Süden. Das obere Bild wurde, wie ein Begleitvideo zeigt, im Dezember 2020 aufgenommen. Das unterste Bild wurde im Dezember 2021 fotografiert. Das ergibt insgesamt 13 Bilder. Die Sonne geht zwar allgemein im Osten auf, doch zur Dezember-Sonnenwende geht sie am weitesten im Südosten auf und zur Juni-Sonnenwende am weitesten im Nordosten.

In vielen Ländern gilt die Dezember-Sonnenwende als offizielle Wende der Jahreszeiten. Sie ist zum Beispiel der erste Tag des Winters im Norden. Die Menge der Sonnenwärme und der gespeicherten Energie in der Erdoberfläche und der Atmosphäre ist im Winter am geringsten. Daher ist die der Winter die kälteste Jahreszeit.

Statusmeldungen: Das Weltraumteleskop James Webb geht in Betrieb

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Sonnenhalo über Schweden


Videocredit und -rechte: Håkan Hammar (Vemdalen Ski Resort, SkiStar)

Beschreibung: Was ist mit der Sonne passiert? Manchmal sieht es aus, als würde man die Sonne durch einige riesige Linse betrachten. Auf diesem Video sind jedoch Millionen winziger Linsen zu sehen: Eiskristalle.

Wasser kann in der Luft zu kleinen, flachen, sechseckigen Eiskristallen frieren. Wenn diese Kristalle zu Boden flattern, sind ihre Oberflächen die meiste Zeit flach und parallel zum Boden gerichtet. Bei Sonnenaufgang oder -untergang befinden sich viele der fallenden Eiskristalle in derselben Ebene wie die Zusehenden. Während dieser Ausrichtung kann sich jeder Kristall wie eine Miniaturlinse verhalten und Sonnenlicht in unsere Sichtlinie lenken. Dabei entstehen Phänomene wie Parhelia, das ist der technische Begriff für Nebensonne.

Dieses Video wurde Ende 2017 an der Seite eines Skihügels im Skiresort Vemdalen in Zentralschweden gefilmt. Im Zentrum seht ihr das direkteste Bild der Sonne, links und rechts davon leuchten zwei markante helle Nebensonnen. Auch der helle 22-Grad-Halo und der seltenere, viel blassere 46-Grad-Halo sind zu sehen – Letzterer entsteht ebenfalls durch Sonnenlicht, das durch Eiskristalle in der Atmosphäre gebrochen wird.

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Postkarte vom Südpol

Partielle Sonnenfinsternis am 4. Dezember über dem Südpolteleskop und dem BICEP-Teleskop in der Antarktis.

Bildcredit und Bildrechte: Aman Chokshi

Beschreibung: An diesem Standort, der etwas mehr als einen Kilometer vom geografischen Südpol des Planeten Erde entfernt ist, war die Sonnenfinsternis am 4. Dezember als partielle Finsternis zu sehen. Zum Höhepunkt der Finsternis bedeckte der Neumond 90 Prozent der Sonnenscheibe.

Natürlich kletterten die Besatzungen des Südpolteleskops (links) und des BICEP-Teleskops (rechts) auf  das Dach des Dunkelsektor-Labors der Amundsen-Scott-Station, um zuzusehen. Das Zeitraffer-Kompositbild entstand in der Nähe des lokalen Finsternismaximums, alle vier Minuten wurde ein Bild der Sonne am kalten antarktischen Himmel fotografiert. Auf dem Dach seht ihr (von links nach rechts) Brandon Amat, Aman Chokshi, Cheng Zhang, James Bevington und Allen Forster mit erhobenen Armen.

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Totale Sonnenfinsternis am südlichen Ende der Welt

Totale Sonnenfinsternis über dem Südpolarmeer.

Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek (ESO Photo Ambassador, Institut für Physik in Opava)

Beschreibung: Gestern war am Ende der Welt eine totale Sonnenfinsternis zu sehen. Um das ungewöhnliche Phänomen zu dokumentieren, flogen Flugzeuge über die bewölkte Meereslandschaft des Südpolarmeers.

Der helle Fleck auf diesem atemberaubenden Bild ist die äußere Korona der Sonne, der dunkle Fleck in der Mitte ist der verfinsternde Mond. Links unten seht ihr einen Flügel und eine Turbine des Flugzeugs, darüber fliegt ein weiteres Flugzeug, das die Finsternis beobachtet. Der dunkle Bereich am Himmel, der die verfinsterte Sonne umgibt, ist der Schattenkegel. Er ist dunkel, weil ihr einen langen Korridor aus Luft entlangblickt, die vom Mond abgeschattet ist. Wenn ihr genau hinseht, erkennt ihr rechts neben der verfinsterten Sonne den Planeten Merkur.

Im April 2023 kreuzt der Schatten der nächsten totalen Sonnenfinsternis Teile von Australien und Indonesien, der Schatten der darauffolgenden Finsternis im April 2024 zieht über Nordamerika.

Interessante Finsternisbilder, die bei APOD eingereicht wurden: totale Sonnenfinsternis vom Dezember 2021
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NuSTAR zeigt die Sonne im Röntgenlicht

Sonne in UV-Licht und Röntgenlicht. Bilder des Röntgensatelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array NuSTAR liefern Hinweise, warum die Zonen über Sonnenflecken so heiß sind.

Bildcredit: NASA, NuSTAR, SDO

Beschreibung: Warum sind die Zonen über Sonnenflecken so heiß?

Sonnenflecken sind etwas kühler als die umgebende Sonnenoberfläche, weil die Magnetfelder, die sie erzeugen, die Aufheizung durch den Strömungstransport verringern. Daher ist es erstaunlich, dass die Regionen darüber – sogar viel höher oben in der Sonnenkorona – hundertmal heißer sein können.

Um herauszufinden, warum das so ist, richtete die NASA das sehr empfindliche Röntgenteleskop des Satelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) im Erdorbit zur Sonne. Dieses Bild zeigt die Sonne in ultraviolettem Licht, die Aufnahmen mit dem Solar Dynamics Observatory (SDO) im Orbit sind rot dargestellt. In Falschfarben-Grün und -Blau wurden Emissionen oberhalb von Sonnenflecken in darübergelegt, die von NuSTAR in verschiedenen Bändern energiereicher Röntgenstrahlen erfasst wurden, diese zeigen Regionen mit extrem hoher Temperatur.

NuSTAR-Bilder wie dieses liefern Hinweise zum Mechanismus der Aufheizung der Sonnenatmosphäre und und werfen ein neues Licht auf solare Nanoflares und Mikroflares als kurze Energieschübe, welche die ungewöhnliche Erwärmung verursachen könnten.

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