Die Sonnenfleckengruppe AR 2339 kreuzt die Sonne

Images Credit: NASA, SDO; Videobearbeitung und Videorechte: Stanislav Korotkiy (AstroAlert) und Mikhail Chubarets; Musik: Pas de Deux (Bird Creek)

Wie entwickeln sich Sonnenflecken? Große, dunkle Sonnenflecken – und die aktiven Regionen, die sie enthalten – können wochenlang bestehen. Doch sie verändern sich ständig. Diese Änderungen waren vor wenigen Wochen besonders offenkundig, als die Aktive Region AR 2339 am Rand der Sonne auftauchte. Die darauf folgenden 12 Tage wurde sie vom Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA beobachtet.

Dieses Zeitraffervideo zeigt, wie manche Sonnenflecken auseinandertreiben, während andere verschmelzen. Die ganze Zeit verlagern sich die dunklen zentralen Umbrae. Die helleren Penumbrae außen flimmern und flackern. Die umgebende Sonne flackert scheinbar, weil die gelben Granulen, die wie ein Teppich wirken, im Laufe von Stunden kommen und gehen.

Sonnenflecken sind relativ kühle Regionen. Dort dringt das lokale Magnetfeld durch die Sonnenoberfläche, was die Aufheizung verhindert. Letzte Woche erreichte eine noch aktivere Region – AR 2371 – die Vorderseite der Sonne. Sie löste mächtige Sonnenfackeln zu aus, die hier auf der Erde zu eindrucksvollen Polarlichtern führten.

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Über die Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Göran Strand

Beschreibung: Ein langes Sonnenfilament erstreckt sich auf diesem Teleskopbild vom 27. April über die relativ ruhige Oberfläche der Sonne. Das negative oder invertierte Schmalbandbild entstand im Licht ionisierter Wasserstoffatome. Der links oben sichtbare prächtige Schleier aus magnetisiertem Plasma türmt sich über der Oberfläche auf und reicht sogar über den Sonnenrand hinaus. Wie lang ist das Sonnenfilament? Etwa so lang wie die Entfernung von der Erde zum Mond, was die Skala links veranschaulicht. Das lange Filament war einen Tag später über die Sonnenscheibe nach rechts gewandert, brach aus und hob von der Sonnenoberfläche ab. Auch ein koronaler Massenauswurf wurde von dort ausgestoßen, was von Sonnenforschungssatelliten beobachtet wurde, er wird jedoch voraussichtlich weit an unserem lieblichen Planeten vorbeitreiben.

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Sonnen- und Mond-Halo

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Bildcredit und Bildrechte: Göran Strand

Beschreibung: Zwei Bilder vom 1. April wurden zu diesem kreativen Tag– und Nacht-Kompositbild kombiniert. Die Bilder mit Blick über die Küste von Östersund in Schweden liegen zeitlich etwa 10 Stunden auseinander, passen aber sonst zusammen. Die jeweiligen Zeiten wurden so gewählt, dass die Sonne und der fast volle Mond am gleichen Ort des kalten Frühlingshimmels zu sehen sind. Auf der Nachtszene leuchtet auch Jupiter über den Hafenlichtern, während Sonne und Mond von einem schönen, kreisrunden Eishalo umgeben sind. Sonnen- und Mondhalos sind tatsächlich ausgerichtet, beide haben einen Winkelradius von 22 Grad. Der Radius ist konstant und nicht durch die Helligkeit von Sonne oder Mond festgelegt, sondern nur durch die sechseckige Geometrie atmosphärischer Eiskristalle und die Reflexion und Brechung des Lichtes. Natürlich befinden sich Sonne und Mond morgen am 4. April an gegenüberliegenden Seiten des Planeten Erde und bilden eine totale Mondfinsternis.

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Fibrillen blühen auf der Sonne

Die Oberfläche der Sonne ist auf diesem Bild rosarot gefärbt und erinnert an eine Blume.

Bildcredit und Bildrechte: Big Bear Sonnenobservatorium, NJIT, Alan Friedman (Averted Imagination)

Wann erinnert die Sonne an eine Blume? Wasserstoff strahlt eine bestimmte Farbe des roten Lichtes ab. In dieser Farbe erinnern manche Regionen der Chromosphäre – wie man hier sieht – an eine Rose.

Das farbinvertierte Bild wurde im Oktober 2014 fotografiert. Es zeigt die Aktive Sonnenregion 2177. Die auffälligen Blütenblätter im Bild sind Röhren aus heißem Plasma. Sie werden als Fibrillen bezeichnet und werden durch Magnetfelder begrenzt. Manche sind länger als der Durchmesser der Erde.

In der Mitte sind viele Fibrillen von oben zu sehen. In den umgebenden Regionen kommen typischerweise gekrümmte Fibrillen vor. Am Sonnenrand werden diese riesigen Plasmaröhren als Spikulen bezeichnet. In passiven Regionen nennt man sie „mottles“ (Sprenkel, Marmorierungen).

Die Sonnenfleckenregion 2177 blieb mehrere weitere Tage bestehen, bevor das komplexe, stürmische Magnetfeld, das durch die Sonnenoberfläche drang, sich weiter entwickelte.

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Ein extrem langes Filament auf der Sonne

Die Sonne ist bildfüllend dargestellt. Auf der Oberfläche sind pelzartige Strukturen, einige helle Flecken und ein sehr langes dunkles Filament. Am Rand ist die Sonne etwas dunkler und orangefarben.

Bildcredit und Bildrechte: Oliver Hardy

Gestern war auf der Sonne eines der längsten Filamente zu sehen, das je abgebildet wurde. Vielleicht ist es auch heute noch da. Das gewaltige Filament ist der dunkle Streifen unter der Mitte, es reicht auf der Vorderseite der Sonne über eine Distanz, die länger ist als der Sonnenradius – mehr als 700.000 Kilometer.

Ein Filament besteht aus heißem Gas, das vom Magnetfeld der Sonne in Schwebe gehalten wird. Von der Seite erscheint es als erhabene Protuberanz. Das Bild zeigt das Filament in Licht, das von Wasserstoff abgestrahlt wird. Dieses Licht zeigt auch die Chromosphäre der Sonne.

Sonnenbeobachtungsteleskope wie das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA verfolgen diese ungewöhnliche Struktur. Gestern beobachtete das SDO ein einhüllendes spiralförmiges Magnetfeld. Filamente bestehen typischerweise nur Stunden oder Tage. Teile davon könnten jederzeit kollabieren oder ausbrechen. Bei einem Ausbruch werfen sie heißes Plasma entweder zur Sonne zurück oder schleudern es ins äußere Sonnensystem.

Ist das Filament noch da? Schaut nach, indem ihr auf das aktuelle SDO-Sonnenbild klickt.

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NuSTAR zeigt die Sonne in Röntgenlicht

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Bildcredit: NuSTAR, SDO, NASA

Beschreibung: Warum sind Bereiche über Sonnenflecken so heiß? Sonnenflecken sind ein bisschen kühler als die umgebende Sonnenoberfläche, weil die sie erzeugenden Magnetfelder das Aufheizen durch Konvektion verringern. Daher ist es ungewöhnlich, dass Regionen oberhalb – in der Sonnenkorona sogar viel höher oben – Hunderte Male heißer sein können. Um die Ursache zu finden, lenkte die NASA den Satelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) so, dass sein sehr empfindliches Röntgenteleskop auf die Sonne gerichtet war. Oben ist die Sonne in Ultraviolettlicht zu sehen. In roten Farbtönen ist eine Aufnahme des erdumkreisenden Solar Dynamics Observatory (SDO) abgebildet. Die Sonnenflecken sind mit Emissionen in Falschfarben-Grün und -Blau überlagert, die von NuSTAR in anderen Hochenergie-Röntgenfrequenzbereichen gemessen wurden, welche Regionen mit extrem hoher Temperatur zeigen. Hinweise auf den Mechanismus, der die Sonnenatmosphäre aufheizt, kommen wohl nicht nur von diesem Erstbild. Künftige NuSTAR-Bilder sollen vermutete Nano-Eruptionen finden – kurze Energieausbrüche, welche die ungewöhnliche Aufheizung steuern könnten.

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Sonneneruption einer schärferen Sonne

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Bildcredit: Solar Dynamics Observatory/AIA, NASA
Bearbeitung: NAFE von Miloslav Druckmuller (Technische Universität Brünn)

Beschreibung: Die aktive Sonnenregion AR2192 war die größte beobachtete Sonnenfleckengruppe der letzten 24 Jahre. Bevor sie Ende Oktober von der zur Erde gerichteten Seite der Sonne wegrotierte, erzeugte sie kolossale sechs energiereiche Sonneneruptionen der Klasse X. Diese Ansicht ihres intensivsten Ausbruchs wurde am 24. Oktober vom Solar Dynamics Observatory im Orbit fotografiert. Die Szenerie ist eine Farbkombination von Bildern, die in drei verschiedenen Wellenlängen des extremen Ultraviolettlichtes gemacht wurden; 193 Ångström sind blau dargestellt, 171 Ångström weiß und 304 Ångström rot. Die Emission stark ionisierter Eisen- und Heliumatome folgt Magnetfeldlinien, die sich durch das heiße Plasma der äußeren Chromosphäre und Korona der Sonne schlingen. Darunter erscheint die kühlere Sonnenphotosphäre in extrem ultravioletten Wellenlängen dunkel. Dieses besonders scharfe Kompositbild wurde mit einem neuen mathematischen Algorithmus bearbeitet (NAFE), der auf das Rauschen und die Helligkeit extrem ultravioletter Bilddaten angewendet wird, um kleine Details zuverlässig zu verstärken.

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AR 2192: Riese auf der Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Randall Shivak und Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Falls Sie (geschützt!) den Verlauf der gestrigen partiellen Sonnenfinsternis* beobachteten, haben Sie vielleicht auch eine riesige Sonnenfleckengruppe gesehen. Auf diesem scharfen Teleskopbild vom 22. Oktober ist der komplexe Sonnenfleck AR 2192 schön zu sehen, eine ausgedehnte aktive Region von ähnlichem Durchmesser wie Jupiter. Wie auch andere, kleinere Sonnenfleckengruppen kreuzt AR 2192 nun die zur Erde gerichtete Seite der Sonne und erscheint im sichtbaren Licht dunkel, weil sie kühler ist als die umgebende Fläche. Doch die in den verwirbelten Magnetfeldlinien gespeicherte Energie ist enorm und rief bereits mächtige Explosionen hervor, darunter zwei Sonneneruptionen der Klasse X diese Woche. Die koronalen Massenauswürfe (KMAs) gingen mit Sonneneruptionen einher, die den Planeten Erde bisher nicht beeinflussten. Die Wahrscheinlichkeit für weitere Aktivitäten von AR 2192 ist jedoch beträchtlich, wenn sie über die Mitte der Sonnenscheibe zieht und zur Erde gerichtete KMAs möglich werden.
*in Europa unbeobachtbar

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