Schlagwort: Sonne

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Äquinoktium: Analemma über den Steinen von Callanish

Das Bild zeigt die Sonne in vielen Positionen über den Steinen von Callanish.

Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Petricca

Wie ändert sich die Position der Sonne, wenn man jeden Tag zur selben Zeit hinausgeht und ein Foto von der Sonne macht? Eine visuelle Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – das ist ein Komposit aus Bildern, die im Laufe eines Jahres regelmäßig zur selben Zeit am selben Ort fotografiert wurden.

Die Bilder für dieses Analemma wurden alle paar Tage zu Mittag in der Nähe des Dorfes Callanish auf den Äußeren Hebriden in Schottland im Vereinigten Königreich fotografiert. Im Vordergrund stehen die Steine von Callanish. Dieser Steinkreis wurde etwa um 2700 v. Chr. in der Bronzezeit errichtet. Es ist nicht bekannt, ob die Steine von Callanish astronomisch ausgerichtet sind oder waren.

Der Grund für die Achterform der Schleife eines Analemmas sind die Neigung der Erdachse und die Elliptizität der Erdbahn um die Sonne. Zu den Sonnenwenden steht die Sonne am oberen oder unteren Ende des Analemmas. Doch die Äquinoktien entsprechen den mittleren Punkten des Analemmas – nicht dem Schnittpunkt.

Diesen Freitag um 01:04 Uhr (UT) – auf dem amerikanischen Kontinent ist es der Donnerstag – ist Äquinoktium („gleiche Nacht“). Tag und Nacht sind dann auf dem ganzen Planeten Erde gleich lang. Viele Kulturen feiern zum Äquinoktium den Wechsel der Jahreszeiten.

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Ein langes, gewundenes Filament auf der Sonne

Das invertierte Falschfarbenbild zeigt eins der längsten je beobachteten Sonnenfilamente vor der teppichartigen Struktur der Sonne.

Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Anfang des Monats zeigte die Sonne eines der längsten Filamente seit Beginn der Aufzeichnungen. Das Filament ist der helle, gewundene Strang in der Bildmitte, seine volle Länge wird auf etwa einen halben Sonnenradius geschätzt – 350.000 Kilometer.

Ein Filament besteht aus heißem Gas, das vom Magnetfeld der Sonne in Schwebe gehalten wird. Von der Seite ist es als erhabene Protuberanz zu sehen. Gleichzeitig ist eine kleinere Protuberanz am Sonnenrand sichtbar.

Dieses Bild ist in invertierten Falschfarben dargestellt, um sowohl das Filament als auch die teppichartige Chromosphäre zu zeigen. Der helle Punkt rechts oben ist eigentlich ein dunkler Sonnenfleck, er ist etwa so groß wie die Erde.

Sonnenfilamente bleiben üblicherweise Stunden bis Tage bestehen, danach brechen sie zusammen und das heiße Plasma fließt zur Sonne zurück. Doch manchmal explodieren sie und schleudern Teilchen ins Sonnensystem, manche davon lösen auf der Erde Polarlichter aus.

Dieses Filament von Anfang September blieb etwa eine Woche lang stabil.

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Sonne und Mond und ISS

Die Internationale Raumstation ISS zieht am Tageshimmel über China vor der Sonne und dem abnehmenden Sichelmond vorbei.

Bildcredit und Bildrechte: Wang Letian (Augen bei Nacht), Jin Ma (Planetarium Peking)

Am 25. August waren sowohl Sonne und Mond als auch die Internationale Raumstation am Tageshimmel des Planeten Erde zu sehen. Die ISS kreuzte um 11:02 Uhr Ortszeit vom Bezirk Shunyi in Peking aus gesehen die Scheibe der abnehmenden Mondsichel. Etwa 40 Kilometer südwestlich war im Bezirk Fengtai zu beobachten, wie die ISS auch die Sonnenscheibe kreuzte. Der Sonnentransit fand nur 29 Sekunden später statt.

Diese Bildfelder vergleichen beide Transite, die aus bearbeiteten, übereinandergelegten Video-Einzelbildern von den beiden Standorten erstellt wurden. Die koordinierten Aufnahmen entstanden mit unterschiedlicher Ausrüstung und wurden so angepasst, dass sie Sonne und Mond im gleichen Maßstab zeigen. Die ISS befand sich beim Mondtransit in einer berechneten Entfernung von 435 Kilometern, und als sie vor der Sonne vorbeizog, war sie 491 Kilometer entfernt.

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Solargraphische Analemmata

Solargrafie mit Analemmae über einem Haus in Proboszczów, Polen

Bildcredit und Bildrechte: Dawid Rycabel (Pinholove)

Auf der Nordhalbkugel war am 21. Juni Sommersonnenwende. Die Sonne erreichte an diesem Tag die nördlichste Deklination des Jahres. Während sie über den Tageshimmel über Proboszczów in Polen wanderte, erreichte sie die Spitzen jeder dieser drei Achterkurven, die als Analemmata bezeichnet werden.

Dieses interessante Bild wurde nicht aus einer Serie digitaler Aufnahmen erstellt, sondern mit einer Lochkamera, die von 26. Juni 2021 bis 26. Juni 2022 nach Süden gerichtet war. Das Bild wurde direkt auf ein einziges Blatt Fotopapier belichtet. Diese Technik ist als Solargrafie bekannt.

Die drei Analemmata sind das Ergebnis von Belichtungen des Fotopapiers durch eine Lochblende, die täglich um 11:00, 12:00 und 13:00 Uhr MEZ erfolgten. Die seitlichen Gruppen gestrichelter Linien zeigen Teilspuren der Sonnen von täglichen Belichtungen, die alle 15 Minuten gemacht wurden. Die dunklen Lücken entstanden durch Wolken, die die Sonne im Laufe der ein Jahr dauernden Solargrafie-Aufnahme während der Belichtung bedeckten.

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Filaprom am westlichen Rand

Die Sonne in H-alpha-Licht zeigt aktive Regionen, Filamente und Protuberanzen - und manchmal auch ein Filaprom, zum Beispiel hier.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Wise

Ein Sonnenfilament ist ein gewaltiger Strom aus leuchtendem Plasma, das von schleifenförmigen Magnetfeldern über der aktiven Oberfläche der Sonne in Schwebe gehalten wird. Vor der Sonnenscheibe wirkt es dunkel, weil es ein bisschen kühler und daher etwas weniger hell ist als die Photosphäre der Sonne. Würde dieselbe Struktur am Sonnenrand schweben, dann wäre sie hell, weil man sie vor der Schwärze des Weltraums sieht. Man nennt sie dann Sonnenprotuberanz.

Ein Filaprom ist beides: Ein Strom aus magnetisiertem Plasma, der vor der Sonnenscheibe kreuzt und über den Sonnenrand hinausreicht. Auf dieser H-alpha-Nahaufnahme der Sonne vom 22. Juni befindet sich nahe der Bildmitte die Aktive Region AR3038. Die Aktive Region AR3032 seht ihr ganz rechts nahe dem westlichen Sonnenrand.

Da AR3032 durch die Rotation zum sichtbaren Sonnenrand getragen wird, ist das, was zuvor ein riesiges Filament über der Sonne war, nun zum Teil eine Protuberanz. Wie groß ist das Filaprom von AR3032? Zum Größenvergleich ist der Planet Erde in der rechten oberen Ecke dargestellt.

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Analemma über Taipeh

Dieses Analemma aus Teipeh zeigt den Bewegung der Sonne am Himmel im Lauf eines Jahres, die Einzelbilder wurden immer nachmittags zur selben Zeit fotografiert.

Bildcredit und Bildrechte: Meiying Lee

Kehrt die Sonne jeden Tag an dieselbe Stelle am Himmel zurück? Nein. Eine bessere und visuellere Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – eine Kombination von Bildern, die ein Jahr lang zur selben Zeit und am selben Ort fotografiert wurden.

Dieses Analemma entstand aus Bildern, die 2021 an vielen Nachmittagen um 16:30 in Taiwan fotografiert wurden, im Vordergrund seht ihr die Silhouette von Taipeh und den hohen Taipei 101. Die Position der Sonne im Dezember – zur Dezember-Sonnenwende – befindet sich links, die Juni-Sonnenwende seht ihr rechts. Zu den Sonnenwenden und den Äquinoktien wurden die Positionen der Sonne auch während des restlichen Tages fotografiert.

Heute ist die Juni-Sonnenwende 2022 und somit der Tag auf der Nordhalbkugel der Erde, an dem die Sonne die längste Zeit am Himmel bleibt. In vielen Ländern ist heute der offizielle Beginn einer neuen Jahreszeit, zum Beispiel beginnt heute auf der Südhalbkugel der Erde der Winter.

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Raketen-Vorbeiflug kräuselt die Sonne

Sonne und Raketenstart

Bildcredit und Bildrechte: Michael Cain

Der Start einer Rakete bei Sonnenaufgang kann zu ungewöhnlichen, faszinierenden Bildern führen, die Rakete und Sonne zusammen zeigen. Das geschah letzten Monat, als eine Falcon-9-Rakete von SpaceX am Kennedy-Raumfahrtzentrum der NASA abhob und 53 weitere Starlink-Satelliten in den niedrigen Erdorbit transportierte.

Auf diesem Bild des Starts leuchtet die Abgasfahne der Rakete über ihre Projektion auf die ferne Sonne hinaus. Die Rakete erscheint seltsam gekrümmt, und am unteren Rand der Sonne weist eigenartige tropfenähnliche Wellen auf. Die physikalische Ursache dieser Effekte sind Taschen aus relativ heißer oder dünner Luft, die Sonnenlicht weniger stark ablenken als die Taschen mit relativ kühler oder dichter Luft: Lichtbrechung.

Die aktive Sonnenfleckenregion 3014 links zieht – nichts ahnend von der irdischen Schau – langsam über die Sonne.

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Eine gewaltige Tsunami-Stoßwelle auf der Sonne

Diese tsunami-ähnliche Stoßwelle auf der Sonne, die von der Aktiven Region AR 10930 ausging, ist als Moreton-Welle bekannt.

Bildcredit: NSO/AURA/NSF und das USAF-Forschungslabor

So große Tsunamis gibt es nicht auf der Erde. 2006 erzeugte eine große Sonneneruption aus einem Sonnenfleck von der Größe der Erde eine tsunamiähnliche Stoßwelle, die sogar für die Sonne spektakulär war.

Das Optische Sonnenüberwachungs-Netzwerk (Optical Solar Patrol Network, OSPAN) in New Mexico (USA) erfasste diesen Tsunami, der von der Aktiven Region AR 10930 auswärts wanderte. Die Stoßwelle ist in der Wissenschaft als Moreton-Welle bekannt. Sie komprimierte und erhitzte Gase, darunter den Wasserstoff in der Photosphäre der Sonne, und verursachte ein kurzzeitiges helleres Leuchten. Dieses Bild wurde in einer sehr spezifischen roten Farbe aufgenommen, die ausschließlich von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Der rasende Tsunami löschte einige aktive Filamente auf der Sonne aus, manche davon entstanden später neu. Der Sonnen-Tsunami breitete sich mit fast einer Million Kilometer pro Stunde aus und umkreiste die gesamte Sonne in wenigen Minuten.

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