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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Eine Raumstation kreuzt die lebhafte Sonne

Das Bild zeigt eine Zeitraffer-Silhouette der Internationalen Raumstation (ISS), die über die Sonne zieht. Die Sonne zeigt Filamente, Protuberanzen und einen Sonnenfleck.

Bildcredit und Bildrechte: Wang Letian (Eyes at Night)

Beschreibung: Normalerweise ist die Internationale Raumstation nur nachts zu sehen. Die Internationale Raumstation (ISS) zieht langsam über den Nachthimmel, während sie um die Erde kreist, und ist an vielen Orten etwa einmal im Monat als heller Fleck zu sehen. Dann ist die ISS nur kurz nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang sichtbar, weil sie im reflektierten Sonnenlicht leuchtet – sobald sie den Erdschatten erreicht, wird sie unsichtbar.

Tagsüber sehen wir die ISS nur, wenn sie direkt über die Sonne zieht. Dann zieht sie so schnell vorüber, dass nur Kameras mit sehr kurzen Belichtungszeiten die Silhouette der ISS vor dem Hintergrund der Sonne visuell einfrieren können, wie bei diesem Bild – es entstand aus einer Fotoserie, die zu Beginn des Monats in Peking (China) mit perfekter Zeitplanung fotografiert wurden.

Die Bildserie wurde später mit separaten Aufnahmen kombiniert, die fast gleichzeitig fotografiert wurden, um die Textur und die Aktivität der lebhaften Sonne zu zeigen. Die Sonnenaktivität bestand aus vielen gasförmigen, rot hervorgehobenen Protuberanzen am Rand sowie Filamenten auf der Sonnenoberfläche und einem dunklen Sonnenfleck.

Morgen 12. April ab 18 Uhr: Yuri’s Night im Technischen Museum Wien – Eintritt frei!

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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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Eine totale Sonnenfinsternis

Totale Sonnenfinsternis am Union-Gletscher in der Antarktis.

Bildcredit und Bildrechte: Theo Boris, Christian A. Lockwood, David Zimmerman (JM Pasachoff Antarctic Expedition); Komposition: Zev Hoover and Ronald Dantowitz (MARS Scientific)

Beschreibung: Nur wenige konnten im Mondschatten stehen und die totale Sonnenfinsternis am 4. Dezember beobachten. Der schmale Pfad der Totalität, der durch Himmelsmechanik festgelegt ist und nicht geografische Grenzen, zog über den relativ unzugänglichen südlichsten Kontinent auf dem Planeten Erde. Doch einige begeisterte und gut isolierte Finsternisjägerinnen und -jäger wurden mit dem überwältigenden Spektakel in der kalten Antarktis bei klarem Himmel belohnt.

Dieses Bild entstand knapp vor Beginn der kurzen Totalität mit einem bodengebundenen Teleskop, das am inneren Rand der Zentrallinie am Union-Gletscher stand. Es zeigt einen Schimmer Sonnenlicht am oberen Rand der Silhouette der Mondscheibe.  Über den Sonnenrand wölben sich rosarote Sonnenprotuberanzen. Während der Totalität hatte die prächtige Sonnenkorona – die äußere Atmosphäre der Sonne – ihren erhofften Auftritt, auf diesem Bildkomposit strömt sie weit über den Sonnenrand hinaus.

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Perihel und Aphel

Vergleich zwischen dem scheinbaren Durchmesser der Sonne zum Perihel (Sonnennähe) und Aphel (Sonnenferne).

Bildcredit und Bildrechte: Richard Jaworski

Beschreibung: Am 5. Juli 2021 erreichte die Erde das Aphel 2021, das ist der sonnenfernste Punkt auf ihrer elliptischen Bahn. Natürlich beeinflusst die Entfernung der Erde von der Sonne nicht die Jahreszeiten. Diese sind abhängig von der Neigung der Rotationsachse der Erde, daher ist im Juli auf der Nordhalbkugel immer noch Sommer und auf der Südhalbkugel Winter.

Doch es bedeutet, dass am 5. Juli die Sonne – vom Planeten Erde aus betrachtet – ihre kleinste scheinbare Größe hatte. Dieses Komposit vergleicht zwei Bilder der Sonne, die mit demselben Teleskop und derselben Kamera fotografiert wurden. Die linke Hälfte entstand nahe dem Perihel 2021 (2. Januar), dem sonnennächsten Punkt auf der Erdbahn. Das rechte Bild wurde kurz vor dem Aphel 2021 fotografiert.

Der Unterschied des scheinbaren Durchmessers der Sonne zwischen Perihel und Aphel ist normalerweise schwierig zu erkennen, da er nur etwas mehr als 3 Prozent beträgt.

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Bildpunkte in der Sonne

Die Sonne in H-Alpha-Licht mit den Silhouetten der Internationalen Raumstation und Chinas neuer Raumstation Tiangong.

Bildcredit und Bildrechte: Wang Letian (Augen bei Nacht)

Beschreibung: Diese beiden Bilder wurden aus Video-Einzelbildern erstellt. Sie wurden sie mit einem sicheren Sonnenteleskop und einem H-Alpha-Filter fotografiert und  zeigen interessante Details der Sonnenoberfläche sowie gewaltige Protuberanzen vom 6. Juni (oben) und 18. Juni am Sonnenrand.

Diese Aufnahmen aus Peking (China) zeigen auch die Silhouetten der Internationalen Raumstation und Chinas neuer Raumstation Tiangong vor der hellen Sonne, während sie vorüberzogen. Die Internationale Raumstation liegt im unteren Bildfeld nahe der Mitte, sie kreuzt die Sonnenscheibe links neben der hellen aktiven Region AR2833 und unter einem großen, bogenförmigen Sonnenfilament.

Die chinesische Raumstation befindet sich im oberen Bildfeld rechts neben der Mitte unter der aktiven Sonnenregion AR2827, ihr seht sie als kleine Kombination aus den Formen „+“ und „-„.

Die Bilder der vorbeiziehenden Außenposten im Orbit wurden mit derselben Ausrüstung und mit der gleichen Auflösung fotografiert, wobei die Internationale Raumstation ungefähr 492 Kilometer entfernt ist. Die chinesische Raumstation war mehr als 400 Kilometer von der Kamera entfernt.

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Raumstation, Protuberanzen, Sonne

ISS mit angedockter Dragon-Besatzungskapsel zieht vor der Sonne vorbei.

Bildcredit und Bildrechte: Mehmet Ergün

Beschreibung: Das ist kein Sonnenfleck. Es ist die Internationale Raumstation (ISS), die vor der Sonne vorbeifliegt. Sonnenflecken haben eine dunkle zentrale Umbra, darum herum eine hellere Penumbra, und vor allem sind keine Dragon-Kapseln angekoppelt. Im Gegensatz dazu ist die ISS ein komplexer, vielseitiger Mechanismus und eines der größten, komplexesten Raumschiffe, das die Menschheit je gebaut hat. Außerdem kreisen Sonnenflecken um die Sonne, die ISS hingegen kreist um die Erde.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass die ISS vor der Sonne vorbeizieht, sie umkreist die Erde etwa alle 90 Minuten. Doch zur richtigen Zeit mit der richtigen Ausrüstung am richtigen Ort zu sein, um ein großartiges Bild zu fotografieren, ist schwierig.

Dieses Bild kombiniert drei Bilder, die alle am selben Ort und fast zur selben Zeit aufgenommen wurden. Das erste Bild – überbelichtet – zeigt die blassen Protuberanzen am oberen Sonnenrand, ein zweites Foto – unterbelichtet – bildet die komplexe Textur der Chromosphäre der Sonne ab, während das dritte Bild – das am schwierigsten zu bekommen war – die Raumstation zeigt, als sie im Bruchteil einer Sekunde über die Sonne zischte. Wenn ihr die Silhouette der Raumstation genau betrachtet, erkennt ihr sogar die angedockte Dragon-Besatzungskapsel.

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Diamant am Himmel

Diamantring von der Zentrallinie der totalen Sonnenfinsternis 2020 im Norden von Patagonien in Argentinien und Sonnenprotuberanzen am Rand der Mondsilhouette.

Bildcredit und Bildrechte: Mariano Ribas (Planetario de la Ciudad de Buenos Aires)

Beschreibung: Als der Schatten des Mondes am 14. Dezember über die Südhalbkugel des Planeten Erde raste, kamen Himmelsbeobachterinnen auf der dunklen Zentrallinie in den Genuss der einzigen totalen Sonnenfinsternis 2020. Beim Schattenspiel des Neumondes sah man einen Augenblick lang diesen funkelnden Diamantring, sogar am wolkigen Himmel.

Das flüchtige Schauspiel ist als Diamantringeffekt bekannt, und es findet zweimal statt: Knapp vor und unmittelbar nach der Totalität ist ein schmaler Splitter der Sonnenscheibe hinter dem Mondrand sichtbar, der wie ein funkelndes Juwel an einem dunklen Ring aussieht.

Dieser dramatische Schnappschuss von der Zentrallinie im Norden von Patagonien in Argentinien zeigt den zweiten Diamantring dieser Finsternis und markante Sonnenprotuberanzen über dem Rand der Mondsilhouette.

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Halbe Sonne mit Protuberanz

Die Sonne hinter Wolken mit Protuberanz im H-Alpha-Licht.

Bildcredit und Bildrechte: Rainee Colacurcio

Beschreibung: Was passiert mit der Sonne? Offenbar ist die untere Hälfte der Sonne hinter einer dicken Wolke versteckt. Weltweit gesehen bedecken Wolken die Sonne ungefähr zwei Drittel der Zeit, wenn auch an vielen Orten auf dem Festland viel weniger.

Rechts oben seht ihr eine Protuberanz auf der Sonne aus magnetisch schwebendem heißem Gas. Die Protuberanz wirkt zwar klein, doch sie könnte unsere Erde leicht einhüllen, und sie kann über einen Monat bestehen bleiben.

Dieses Bild ist eine Kombination aus zwei Aufnahmen, eine davon ist auf die Wolke und die Protuberanz optimiert, die andere auf die Sonnentextur. Beide wurden im Abstand von etwa einer Stunde mit derselben Kamera am selben Ort in Lynnwood in Washington (USA) aufgenommen.

Die zottige Struktur stammt von der Chromosphäre der Sonne, das ist eine Atmosphärenschicht, die in der speziellen Farbe der Aufnahme zum Vorschein kommt. Die Gleichförmigkeit der Textur zeigt, dass die Oberfläche relativ ruhig ist. Das ist ein Hinweis auf das soeben vergangene Sonnenaktivitätsminimum im 11-Jahres-Zyklus der Sonne.

In den nächsten Jahren steuert die Sonne auf einen aktiveren Zeitabschnitt zu, in dem Sonnenflecken, Protuberanzen und schließlich auch Polarlichter auf der Erde häufiger auftreten: das Sonnenmaximum.

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