Die Raumstation über einer fleckenlosen Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Rainee Colacurcio

Beschreibung: Das ist kein Sonnenfleck. Es ist die Internationale Raumstation (ISS), sie wurde fotografiert, als sie vor der Sonne vorbeizog.

Sonnenflecken haben eine dunkle zentrale Umbra, umgeben von einer helleren Penumbra, sie besitzen jedoch keine Solarpaneele. Die ISS hingegen ist ein komplexer, facettenreicher Mechanismus – einer der größten und anspruchsvollsten, welche die Menschheit je entwickelt hat. Außerdem treten Sonnenflecken auf der Sonne auf, die ISS hingegen kreist um die Erde. Die ISS umrundet die Erde alle 90 Minuten, daher ist es nicht ungewöhnlich, dass sie vor der Sonne vorbeizieht, aber nur selten hat man die Ausrüstung für ein großartiges Bild zur rechten Zeit am rechten Ort.

Seltsamerweise ist die Sonne auf diesem aktuellen Bild – abgesehen von dem falschen Fleck – völlig frei von echten Sonnenflecken. Seit Beginn des aktuellen Sonnenminimums – einer Periode geringer Sonnenaktivität – waren nur selten Sonnenflecken auf der Sonne zu beobachten. Aus noch nicht ganz geklärten Gründen war die Zahl der Sonnenflecken beim aktuellen wie auch dem vergangenen Sonnenaktivitätsminimum ungewöhnlich niedrig.

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Ausbruch einer Sonnenprotuberanz von SDO


Videocredit und -rechte: NASA/Goddard/SDO AIA Team

Beschreibung: Eine der spektakulärsten Sonnenansichten ist eine ausbrechende Protuberanz. 2011 filmte die Raumsonde Solar Dynamics Observatory der NASA im Sonnenorbit eine eindruckvolle große Protuberanz, die auf der Oberfläche ausbrach. Die dramatische Explosion in diesem Zeitraffervideo wurde in Ultraviolettlicht gefilmt. Das Video komprimiert 90 Minuten, wobei alle 24 Sekunden ein neues Bild aufgenommen wurde.

Die Protuberanz ist riesig – unter den fließenden Schleier aus heißem Gas würde die ganze Erde leicht hineinpassen. Eine Sonnenprotuberanz wird vom Magnetfeld der Sonne kanalisiert und manchmal über der Sonnenoberfläche gehalten. Eine ruhige Protuberanz bleibt typischerweise etwa einen Monat bestehen und kann als koronaler Massenauswurf (KMA) ausbrechen und heißes Gas ins Sonnensystem schleudern. Der Energie-Mechanismus, der eine Sonnenprotuberanz erzeugt, wird noch erforscht.

Wenn unsere Sonne das aktuelle Sonnenaktivitätsminimum passiert hat, treten in den nächsten Jahren Sonnenaktivitäten wie ausbrechende Protuberanzen voraussichtlich wieder häufiger auf.

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Sonnentanz


Videocredit: NASA, SDO; Bearbeitung: Alan Watson via Helioviewer

Beschreibung: Manchmal scheint die Oberfläche unserer Sonne zu tanzen. Mitte 2012 zum Beispiel filmte die Raumsonde Solar Dynamic Observatory der NASA im Sonnenorbit eine eindrucksvolle Protuberanz, die scheinbar wie eine akrobatische Tänzerin eine Hechtrolle machte.

Dieses Zeitraffervideo fasst drei Stunden zusammen und dokumentierte die dramatische Explosion in Ultraviolettlicht. Eine Magnetfeldschleife lenkte den Fluss des heißen Plasmas auf der Sonne. Die Größe der tanzenden Protuberanz ist gewaltig – die ganze Erde würde leicht unter den fließenden Bogen aus heißem Gas passen.

Eine ruhige Protuberanz bleibt normalerweise ungefähr einen Monat bestehen und kann dann bei einem koronalen Massenauswurf (KMA) heißes Gas ins Sonnensystem hinausschleudern. Der Energiemechanismus, der eine Sonnenprotuberanz bildet, wird weiterhin aktiv erforscht. Anders als 2012 ist dieses Jahr die Sonnenoberfläche deutlich ruhiger und weist weniger tanzende Protuberanzen auf, da sie sich nahe dem Minimum ihres 11-jährigen magnetischen Zyklus befindet.

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Eine Sonnenprotuberanz bricht aus

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Bildcredit: NASA’s GSFC, SDO AIA Team

Beschreibung: Was ist mit unserer Sonne passiert? Nichts besonders Ungewöhnliches – sie warf ein Filament aus. Gegen Mitte 2012 brach plötzlich ein lange bestehendes Sonnenfilament in den Weltraum aus und erzeugte einen energiereichen koronalen Massenauswurf (KMA).

Das Filament war tagelang vom ständig wechselnden Magnetfeld der Sonne hochgehalten worden, und der Zeitpunkt des Ausbruchs war unerwartet. Diese Explosion wurde vom Solar Dynamics Observatory im Sonnenorbit genau beobachtet, dabei schossen Elektronen und Ionen ins Sonnensystem, von denen einige drei Tage später die Erde erreichten, auf die Magnetosphäre der Erde trafen und gut sichtbare Polarlichter hervorriefen. Auf diesem Ultraviolettbild sind über dem ausbrechenden Filament Plasmaschleifen um eine aktive Region zu sehen.

Obwohl die Sonne derzeit ein relativ inaktives Stadium ihres 11-Jahres-Zyklus erreicht hat, öffneten sich unerwartete Löcher in der Sonnenkorona, die dafür sorgen, dass ein Überschuss geladener Teilchen in den Weltraum strömt. Wie zuvor erzeugen diese geladenen Teilchen Polarlichter.

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Aktive Protuberanzen auf einer ruhigen Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Warum ist die Sonne so ruhig? Da die Sonne in eine Phase eintritt, die als Sonnenminimum bekannt ist, weist sie – wie erwartet – weniger Sonnenflecken und aktive Regionen auf als sonst. Die Ruhe ist allerdings etwas beunruhigend, da dieses Jahr bisher an den meisten Tagen überhaupt keine Sonnenflecken sichtbar waren.

Im Gegensatz dazu waren während des Sonnenmaximums von 2011 bis 2015 fast jeden Tag Flecken auf der Sonne zu sehen. Maxima und Minima wechseln einander in einem 11-Jahres-Zyklus ab, wobei das letzte Sonnenminimum das ruhigste seit 100 Jahren war. Wird das aktuelle Sonnenminimum noch ruhiger? Obwohl die Sonnenaktivität die Erde und ihre Umgebung beeinflusst, weiß niemand genau, was die Sonne als Nächstes tut, und die Physik hinter den Prozessen wird weiterhin aktiv erforscht.

Dieses Bild wurde vor drei Wochen fotografiert und zeigt, dass unsere Sonne sogar an einem ruhigen Tag aktiv ist. Ständig tanzen Protuberanzen aus heißem Plasma, von denen manche größer sind als die Erde, am leichtesten sind diese über dem Rand erkennbar.

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Aktive Protuberanz auf der Sonne

Videocredit: Chuck Ayoub (Chuck’s Astrophotography)

Beschreibung: Manchmal wird die Sonnenoberfläche zu einem Wirbelwind an Aktivität. Hier ist ein Zeitraffervideo der Sonnenoberfläche zu sehen, das vor- und zurückläuft. Es wurde Anfang Mai in einem Zeitraum von zwei Stunden aufgenommen. Die Sonnenoberfläche wurde abgedeckt, sodass die Details über dem Rand genauer abgebildet werden konnten. Man sieht heißes Plasma in einem ständigen Kampf mit veränderlichen Magnetfeldern und konstanter Gravitation über dem Sonnenrand wirbeln.

Diese Protuberanz erhebt sich etwa einen Erddurchmesser über die Sonnenoberfläche. Energiereiche Ereignisse wie dieses werden seltener, da sich die Sonne in ihrem 11-Jahres-Zyklus einem Aktivitätsminimum nähert.

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Koronaler Regen auf der Sonne


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

Beschreibung: Regnet es auf der Sonne? Ja, doch der Niederschlag ist kein Wasser, sondern extrem heißes Plasma. Ein solcher Regen ereignete sich Mitte Juli 2012 nach einer Eruption auf der Sonne, bei der sowohl ein koronaler Massenauswurf als auch eine mittelmäßige Sonneneruption auftraten.

Danach trat jedoch etwas eher Ungewöhnliches auf: In der nahen Sonnenkorona wurde Plasma fotografiert, das abkühlte und zurückfiel. Dieses Phänomen ist als koronaler Regen bekannt. Wegen ihrer elektrischen Ladung wurden Elektronen, Protonen und Ionen im Regen entlang bestehender Magnetschleifen grazil zur Sonnenoberfläche gelenkt. Die Szene wirkt wie ein surrealer, dreidimensionaler quellenloser Wasserfall.

Das überraschend ruhige Schauspiel ist in Ultraviolettlicht abgebildet und zeigt Materie, die bei einer Temperatur von etwa 50.000 Kelvin leuchtet. Jede Sekunde dieses Zeitraffervideos dauert in Echtzeit etwa 6 Minuten, somit dauerte der ganze koronale Regenschauer etwa 10 Stunden. Aktuelle Beobachtungen zeigen, dass so ein koronaler Regen auch in kleineren Schleifen auftreten und ganze 30 Stunden dauern kann.

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Korona einer totalen Sonnenfinsternis in HDR

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Bildcredit und Bildrechte: Nicolas Lefaudeux

Beschreibung: Wie toll war die große amerikanische Finsternis? Dieses HDR-Bild zeigt sie vielleicht prächtiger, als wir sie kennen. Am 21. August letzten Jahres bedeckte der Mond auf einem schmalen Pfad, der quer über die USA führte, wenige Minuten lang die Sonne. Es war eines der am häufigsten fotografierten Ereignisse der Geschichte, doch dieses Bild, das erst kürzlich nach einem außergewöhnlichen Aufwand an Digitalbearbeitung fertiggestellt wurde, zeigt eine der detailreichsten Abbildungen der Sonnenkorona, die je fotografiert wurden.

Die Sonnenkorona besteht aus extrem heißem Gas und ist während einer totalen Sonnenfinsternis mit bloßem Auge nur sichtbar. Für dieses Bild wurden mehr als 70 unterschiedlich belichtete Einzelbilder kombiniert. Die Serie aus einander ergänzenden HDR-Bildern lieferte genug Details, um die Bewegung der Sonnenkorona zu erkennen. Die Bilder wurden in Unity (Oregon) am Morgen aufgenommen, sodass die atmosphärischen Sichtbedingungen sehr gleichmäßig waren.

Die nächste totale Sonnenfinsternis auf der Erde findet im Juli 2019 statt, die nächste in Nordamerika und den USA sichtbare im April 2024.

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Fackle wohl, AR2673!

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Bildcredit: NASA, SDO und die AIA-, EVE- und HMI-Wissenschaftsteams

Beschreibung: Fast außer Sicht unseres hübschen Planeten rotiert die riesige, um sich sprühende aktive Region AR2673 mit einer weiteren heftigen Sonnenfackel um den westlichen Rand der Sonne, gefolgt von einem großen koronalen Massenauswurf am 10. September. Die Protuberanz ist auf diesem extrem ultravioletten Bild des auf die Sonne starrenden Solar Dynamics Observatory rechts zu sehen. Die heftige Protuberanz war die vierte der AR2673 in diesem Monat der Klasse X. Der letzte koronale Massenauswurf aus dieser aktiven Region kollidierte 2 Tage später mit der Magnetosphäre der Erde. Sagt nun lebewohl zu der mächtigen AR2673. In die nächsten zwei Wochen befindet sich die gewaltige Sonnenfleckengruppe auf der Rückseite der Sonne.

Mission: Farewell Cassini
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Schwarze Sonne und invertiertes Sternenfeld

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Bildcredit und Bildrechte: Jim Lafferty

Beschreibung: Sieht diese seltsame dunkle Kugel irgendwie vertraut aus? Vielleicht, weil es unsere Sonne ist. Die detailreiche Sonnenansicht auf diesem Bild aus dem Jahr 2012 wurde ursprünglich in einer sehr speziellen Farbe des roten Lichts fotografiert, dann schwarz-weiß wiedergegeben und farbinvertiert. Danach wurde ein ebenfalls farbinvertiertes Sternenfeld hinzugefügt. Im Bild der Sonnen sieht man lange helle Fasern und dunkle Regionen, Protuberanzen, die über den Rand ragen, und einen bewegter Teppich aus heißem Gas. Die Oberfläche unserer Sonne kann sehr belebt sein, besonders bei einem Sonnenaktivitätsmaximum, wenn ihr Oberflächenmagnetfeld sehr stark verwickelt ist. Neben einer so pittoresken aktiven Sonne kann auch das ausgestoßene Plasma malerisch sein, wenn es auf das Magnetfeld der Erde trifft und Polarlichter hervorruft.

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Eine riesige Sonnenprotuberanz bricht aus


Videocredit: NASAGSFC, SDO AIA Team

Beschreibung: Protuberanzen explodieren manchmal oberhalb der Sonne. Hier ist zu sehen, wie ein riesiges Filament länger als eine Woche über der Sonnenoberfläche schwebte, ehe es Ende 2010 ausbrach. Die Bildfolge wurde vom Solar Dynamics Observatory (SDO) im Erdorbit in einer Farbe des Ultraviolettlichtes aufgenommen. Die Explosion erzeugte einen koronalen Massenauswurf, der sehr energiereiches Plasma ins Sonnensystem ausstieß. Diese Plasmawolke verfehlte jedoch die Erde, daher verursachte sie keine Polarlichter. Dieser Ausbruch zeigt, wie weit voneinander entfernte Bereiche auf der Sonne manchmal gemeinsam agieren können. Explosionen wie diese treten wahrscheinlich in den nächsten Jahren weniger häufig auf, da unsere Sonne ein Minimum an magnetischer Oberflächenaktivität durchlebt.

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