Schlagwort: Sonne

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Wüstenfinsternis

Über einer gelblich beleuchteten Wüsenlandschaft mit Dünen und einem fernen Baum in der Mitte leuchtet ein Feuerring - die Sonne wird vom Mond nur teilweise verdeckt, rundherum leuchtet sie über dem Sonnenrand.

Bildcredit und Bildrechte: Maxime Daviron

Eine Wüste erschien als guter Ort für die Beobachtung einer Feuerringfinsternis. In einer Wüste sollte es relativ wenig undurchsichtige Wolken und Bäume geben. Daher reiste eine Gruppe Ende Dezember 2019 in die Rub al-Chali in den Vereinigten Arabischen Emiraten, um dort klare Bilder einer ungewöhnlichen Finsternis zu fotografieren. Die Rub al-Chali ist die größte zusammenhängende Sandwüste der Welt.

Eine Feuerringfinsternis ist eine ringförmige Finsternis. Sie tritt auf, wenn der Mond auf seiner elliptischen Bahn um die Erde weit entfernt ist, sodass seine Winkelgröße zu gering ist, um die ganze Sonne abzudecken. Zum Maximum einer ringförmigen Finsternis ist der Sonnenrand um den ganzen Mondrand herum zu sehen, und der Mond erscheint als dunkler Fleck, der nur einen Großteil der Sonne abdeckt. Diese spezielle Finsternis, das wussten alle, würde ihren Höhepunkt kurz nach Sonnenaufgang erreichen.

Nachdem sie so einen trockenen, kargen Ort gesucht hatten, stellte sich heraus, dass auf einigen der interessantesten Finsternisbilder tatsächlich im Vordergrund ein Baum stand. Zusätzlich zu den Sanddünen verlieh er dem Hintergrund einen Kontrast der Normalität, Größenordnung und Struktur.

Am Samstag, dem 14. Oktober, ist bei klarem Himmel wieder ein Feuerring zu sehen, und zwar auf einem Pfad, der Nord- und Südamerika kreuzt.

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Analemma am Nachmittag

Hinter dem Horizont, der als Silhouette zu sehen ist, steigt eine 8-förmige Figur auf, es sind die Positionen der Sonne im Lauf eines Jahres, immer zur selben Zeit fotografiert.

Bildcredit und Bildrechte: Ian Griffin (Otago Museum)

Ein Analemma ist die zierliche 8-förmige Schleife, die entsteht, wenn man ein Jahr lang jeden Tag zur selben Zeit die Position der Sonne markiert. Dieses Analemma entstand mit einer 4×5-Zoll-Lochkamera, die im südlichen Neuseeland mit Blick nach Norden zum Himmel gerichtet war. Der Verschluss wurde ab 23. September 2022 den Rest des Jahres bis vor vier Tagen an jedem klaren Nachmittag um 4 Uhr Ortszeit kurz geöffnet, sodass immer dieselbe lichtempfindliche Glasplatte belichtet wurde.

An den Tagen der Winter- und Sommersonnenwende wurde der Verschluss 15 Minuten nach der Hauptbelichtung nochmals bis Sonnenuntergang geöffnet, um die Sonnenspuren am unteren und am oberen Ende der Kurve zu belichten. Die Daten der Äquinoktien liegen in der Mitte der Kurve, nicht am Kreuzungspunkt. Die Kurve steht natürlich kopf, verglichen mit einem Analemma, das auf der Nordhalbkugel aufgenommen wurde.

Während heute auf der Nordhalbkugel zur Tag- und Nachtgleiche wie jedes Jahr der Herbst beginnt, ist es im Süden das Frühlingsäquinoktium.

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Mondberge bei Feuerring-Finsternis vergrößert

Die dunkle Scheibe in der Mitte ist der Mond, der die Sonne fast abdeckt. Links und rechts davon sind Sonnenränder zu sehen, die von Mondbergen unterbrochen sind. Je näher die Sonnenränder zum Mond kommen, desto kleiner sind die Teile, die von Mondbergen unterbrochen sind. Somit zeigen die hellen Streifen die verzerrten, vergrößerten und gespiegelten Mondberge am Mondrand.

Credit und Bildrechte: Wang Letian (Eyes at Night)

Was sind die dunklen Schlieren auf diesem zusammengesetzten Sonnenfinsternisbild? Es sind die auf den Kopf gestellten Schatten von Bergen am Mondrand. Die Fotos entstanden im chinesischen Xiamen. Im Zentrum des Bildes steht der Mondmittelpunkt genau vor dem Sonnenmittelpunkt.

Der Mond war zu weit von der Erde entfernt, um die ganze Sonne abzudecken. Das daher Licht, das um die Mondränder strömt, wird als Feuerring bezeichnet. Die Aufnahmen an den beiden Enden der Bildserie zeigen das Sonnenlicht, das durch die Mondtäler strömte.

Während sich der Mond von links nach rechts weiter vor die Sonne bewegte, verdeckten nur noch die höheren Gipfel am Mondrand das Sonnenlicht. Also sind die dunklen Schlieren die verzerrten Projektionen der auf den Kopf gestellten und vergrößerten Schatten von Bergen am Mondrand. Die hellen Bereiche werden als Bailysche Perlen bezeichnet.

Nur auf einer engen Schneise auf der östlichen Erdhalbkugel konnten Menschen die ganze ringförmige Sonnenfinsternis 2020 beobachten. Nächsten Monat kreuzt ein schmaler Pfad Nord- und Südamerika, auf dem die nächste ringförmige Sonnenfinsternis zu sehen ist. Und im April nächsten Jahres kann man in Nordamerika eine totale Sonnenfinsternis beobachten.

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Riesige Sonnenprotuberanz

Die Sonne ist von einer dunklen Scheibe verdeckt, am Rand sind Sonnenfackeln zu sehen. In der Mitte bäumt sich eine riesige Protuberanz auf.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Wenz

Die Ungeheuer, die auf der Sonne leben, sind nicht wie wir. Sie sind größer als die Erde und bestehen aus Gas, das heißer ist als jeder Teekessel. Sie haben keine Augen, aber manchmal viele Tentakel. Sie schweben. Normalerweise verändern sie langsam ihre Form und versinken nach etwa einem Monat wieder in der Sonne. Doch manchmal explodieren sie plötzlich und schleudern energiereiche Teilchen ins Sonnensystem, welche die Erde angreifen können.

Diese riesige Sonnenprotuberanz wurde vor fast zwei Wochen im Licht von Wasserstoff fotografiert, und zwar mit einem kleinen Teleskop in Gilbert im US-amerikanischen Arizona. Die monströse Gasschwade wurde vom allgegenwärtigen, aber sich ständig verändernden Magnetfeld nahe der Sonnenoberfläche in Schwebe gehalten. Unsere aktive Sonne präsentiert weiterhin eine ungewöhnlich hohe Zahl an Protuberanzen, Filamenten, Sonnenflecken und großen aktiven Regionen, während sich das Sonnenaktivitätsmaximum 2025 nähert.

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Sonnenflecken auf der aktiven Sonne

Auf der Sonnenoberfläche ist ein Muster aus Sonnenflecken, das aus zwei Gürteln über und unter dem Äquator besteht.

Bildcredit: NASA, SDO; Bearbeitung und Bildrechte: Şenol Şanlı

Warum ist unsere Sonne gerade so aktiv? Das ist nicht genau bekannt. Eine Zunahme an Oberflächenaktivität war zu erwarten, weil unsere Sonne 2025 ein Aktivitätsmaximum erreicht. Doch letzten Monat brachte die Sonne mehr Sonnenflecken hervor als in jedem Monat des letzten 11-Jahres-Zyklus – und sogar seit 2002.

Hier seht ihr ein Komposit aus Bildern, die das Solar Dynamics Observatory der NASA von Jänner bis Juni täglich aufnahm. Es zeigt eine große Zahl an Sonnenflecken. Große einzelne Flecken können etwa zwei Wochen lang von links nach rechts über die ganze Sonnenscheibe verfolgt werden. Im Lauf eines Sonnenzyklus treten Sonnenflecken meist immer näher am Äquator auf.

Sonnenflecken sind nur eine Art der Oberflächenaktivität auf unserer Sonne. Es gibt auch Sonnenfackeln oder koronale Massenauswürfe (KMA), bei denen Teilen ins Sonnensystem geschleudert werden. Da diese Teilchen Astronauten* und Elektronik beeinflussen können, ist die Beobachtung von Oberflächenstörungen von mehr als nur ästhetischem Wert. Andererseits kann Sonnenaktivität tatsächlich einen sehr hohen ästhetischen Wert haben, wenn sie in der Erdatmosphäre ein Polarlicht auslöst.

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Drei Sonnenbahnen

Die Mehrfachbelichtung der Sonnenbahn ist an drei verschiedenen Tagen über den Sonnenuntergang gelegt. Der obere Pfad wurde zur der Sommersonnenwende aufgenommen, der mittlere Pfad zur Tagundnachtgleiche und der untere Pfad zur Wintersonnenwende Sonnenwende. Im Vordergrund sind Gras und einige Felsen und Bäume zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Marcella Giulia Pace

Zieht die Sonne jeden Tag dieselbe Bahn? Nein. Die Sonnenbahn ändert sich im Laufe des Jahres. Im Sommer legt sie einen längeren Weg zurück als im Winter.

Hier seht ihr den Sonnenbogen dreier Tage von Mittag bis Sonnenuntergang: Der höchste entstand zur Sommersonnenwende, in der Mitte verläuft zur Tag- und Nachtgleiche, der tiefste zeigt die Wintersonnenwende. Die Bilder wurden 2020 und 2021 in der Nähe von Gatto Corvino auf der italienischen Insel Sizilien fotografiert.

Die Höhe der Sonnenbahn und die Zeitdauer der Sonne am Himmel sind wichtiger für die Jahreszeit als die Entfernung zwischen Erde und Sonne. Tatsächlich ist die Erde im Jänner der Sonne am nächsten, also im nördlichen Winter.

Heute ist Sonnenwende. Die Sonne zieht heute am Himmel der Nordhalbkugel der Erde die längste Bahn des Jahres und die kürzeste Bahn auf der Südhalbkugel.

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Die Sonne und ihre fehlenden Farben

Das regenbogenfarbige Bild zeigt in vielen Zeilen das Spektrum der Sonne in hoher Auflösung.

Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Warum fehlen im Licht der Sonne einige Farben? Das weiß niemand genau. Hier seht ihr alle Farben der Sonne im sichtbaren Licht. Sie werden aufgefächert, wenn man das Licht der Sonne durch ein prismenähnliches Gerät leitet. Das Spektrum wurde am McMath-Pierce–Sonnen-Observatorium aufgenommen. Es zeigt, dass unsere Sonne zwar anscheinend weiß leuchtet, aber in Wirklichkeit Licht in fast jeder Farbe abstrahlt. Am hellsten leuchtet sie in gelb-grünem Licht.

Die dunklen Flecke im Spektrum entstehen durch Gas auf oder über der Sonnenoberfläche, das Sonnenlicht von unterhalb absorbiert. Verschiedene Gasarten absorbieren unterschiedliche Farben des Lichtes, daher kann man bestimmen, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium wurde zum Beispiel im Jahr 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt. Kurz darauf fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde der Großteil der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber noch nicht alle.

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Sonnenfleck mit Lichtbrücke

Auf der von Granulation überzogenen Sonnenoberfläche liegt ein dunkler Sonnenfleck mit Umbra und Penumbra.

Bildcredit und Bildrechte: Mark Johnston

Warum wirkt ein kleiner Teil der Sonne ein bisschen dunkler? Diese Nahaufnahme zeigt Sonnenflecken, das sind Absenkungen auf der Sonnenoberfläche, die etwas kühler und weniger hell sind als der Rest der Sonne. Die kühlen Regionen entstehen durch das komplexe Magnetfeld der Sonne. Diese hindern heißes Material daran, in die Flecken einzudringen.

Sonnenflecken sind manchmal größer als die Erde und bleiben meist etwa eine Woche lang bestehen. Der größere Sonnenfleck gehörte zur Aktiven Region AR 3297, die Anfang Mai die Sonne kreuzte. Er ist von einer eindrucksvollen Lichtbrücke aus heißem, schwebendem Sonnengas überzogen.

Dieses hoch aufgelöste Bild zeigt auch deutlich, dass die Sonnenoberfläche ein wabernder Teppich aus einzelnen Zellen mit heißem Gas ist. Diese Zellen sind als Granulen bekannt. Eine Sonnengranule ist etwa 1000 Kilometer groß und existiert nur etwa 15 Minuten lang.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (Ab 1995, deutsch ab 2007)

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