Zur Sonne fahren

Wie lange dauert es, um zur Sonne zu fliegen.

Bildcredit: Solar Dynamics Observatory, NASA

Beschreibung: Wie lang dauert es, wenn man zur Sonne zu fährt? Brittany (7) und D.J. (12) fragen sich das eines Tages beim Abendessen. James, ebenfalls 7, schlägt vor, ein wirklich schnelles Rennauto zu nehmen, und Christopher (4) stimmt eifrig zu.

Jerry, ein richtig alter Kerl, der normalerweise bei Familienausflügen anhand der Entfernung geteilt durch die Geschwindigkeit die Fahrzeit abschätzt, bietet an, sich um die Zahlen kümmern. „Schauen wir mal … die Sonne ist 149,6 Millionen Kilometer entfernt. Wenn wir 149,6 Kilometer pro Stunde fahren, würde die Reise nur eine Million Stunden dauern.“

Wie lang dauern eine Million Stunden? Ein Jahr sind 365 Tage mal 24 Stunden pro Tag oder 8760 Stunden. Einhundert Jahre wären 876.000 Stunden, doch das ist immer noch weniger als die eine Million Stunden Fahrzeit. Die Sonne ist also ziemlich weit entfernt.

Christopher ist nicht sonderlich beeindruckt, wird es aber sein, wenn er älter wird. Es ist imposant, dass etwas, das 149,6 Millionen Kilometer entfernt ist, immer noch in den Augen schmerzt, wenn man es anblickt!

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Der Sonnenzyklus 25 hat begonnen

Diese Aufnahme des Solar Dynamics Observatory SDO zeigt die Sonne bei Aktivitätsminumum und -maximum in extremem Ultraviolettlicht.

Bildcredit: NASA, SDO

Beschreibung: Der allgemeine Trend monatlicher Sonnenfleckendaten zeigt, dass das Minimum des ungefähr 11 Jahre langen Sonnenaktivitätszyklus im Dezember 2019 stattfand. Es markiert den Beginn des 25. Sonnenzyklus. Die ruhige Sonne während des Aktivitätsminimums ist die rechte Hemisphäre im geteilten Bild. Im Kontrast dazu zeigt die linke Seite, die im April 2014 fotografiert wurde, die aktive Sonne während des erfassten Maximums des Sonnenzyklus 24.

Die Bilder wurden vom Solar Dynamics Observatory in der Erdumlaufbahn im extremen Ultraviolett aufgenommen. Sie zeigen koronale Schleifen und aktive Regionen im Licht stark ionisierter Eisenatome.

Während des Sonnenzyklus 24 war das Weltraumwetter um unseren Planeten herum relativ ruhig. Die Prognosen für Zyklus 25 lauten, dass er ebenfalls ruhig sein wird. Das Aktivitätsmaximum des Zyklus 25 wird im Juli 2025 erwartet. Sonnenzyklus 1 war der erste Sonnenzyklus, der aus frühen Aufzeichnungen der Sonnenfleckendaten ermittelt wurde, er begann vermutlich mit einem Minimum im Februar 1755.

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Die rotierende Sonne


Bildcredit: SDO, NASA; Digitale Komposition: Kevin M. Gill

Beschreibung: Ändert sich die Sonne, während sie sich dreht? Ja, und die Änderungen reichen von gering bis dramatisch. Diese Zeitrafferaufnahmen zeigen die Rotation unserer Sonne im Laufe eines Monats im Jahr 2014, wie sie vom Solar Dynamics Observatory der NASA abgebildet wurde.

Links im großen Bild seht ihr die Chromosphäre der Sonne in Ultraviolettlicht, während das kleinere, hellere Bild rechts oben die vertrautere Photosphäre zur gleichen Zeit in sichtbarem Licht zeigt. Die restlichen eingefügten Sonnenbilder zeigen die Röntgen-Emissionen relativ seltener Eisenatome, die sich in unterschiedlichen Höhen der Korona befinden, und zwar in Falschfarben, um Unterschiede zu betonen.

Die Sonne braucht etwas weniger als einen Monat für eine vollständige Umdrehung – am schnellsten rotiert sie am Äquator. Eine große, aktive Sonnenfleckenregion rotiert kurz nach Beginn des Films ins Sichtfeld. Zu den subtilen Effekten gehören Änderungen der Oberflächenstruktur und die Formen der aktiven Regionen. Zu den dramatischen Effekten zählen zahlreiche Blitze in aktiven Regionen sowie flackernde, ausbrechende Protuberanzen, die ihr überall um den Sonnenrand seht.

Derzeit erlebt unserer Sonne ein ungewöhnlich niedriges Aktivitätsminimum während ihres 11-jährigen magnetischen Zyklus.

Gegen Ende des Films rotiert dieselbe, schon früher gezeigte große aktive Sonnenfleckenregion ins Sichtfeld zurück, doch sie sieht nun anders aus.

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Merkur überquert eine ruhige Sonne


Videocredit: NASA, SDO, Science Visualization Studio der NASA; Musik: Gustav Sting (Kevin MacLeod) via YouTube

Beschreibung: Was ist dieser schwarze Punkt, der über die Sonne zieht? Es ist der Planet Merkur. Der innerste Planet des Sonnensystems zieht – von der Erde aus gesehen – normalerweise über oder unter der Sonne vorbei, doch letzten Monat schien er direkt über ihre Mitte zu wandern. Er wurde dabei von Planetenliebhabern auf der ganzen Welt beobachtet, doch eine besonders klare Aussicht hatte das Solar Dynamics Observatory (SDO) im Erdorbit.

Dieses Video wurde mit dem HMI-Instrument des SDO in einem breiten Spektralbereich des sichtbaren Lichts aufgenommen und verkürzt den 5 1/2 Stunden dauernden Transit auf etwa 13 Sekunden. Die Sonne im Hintergrund war ungewöhnlich ruhig – selbst wenn man bedenkt, dass sie sich nahe einem Sonnenaktivitätsminimum befindet – und wies keine Sonnenflecken auf.

Der nächste Merkurtransit über die Sonne findet 2032 statt.

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Ein Merkurtransit-Musikvideo von SDO


Videocredit: NASAGoddard Space Flight Center, Genna Duberstein; Musik: Encompass von Mark Petrie

Beschreibung: Was ist dieser kleine schwarze Punkt, der über die Sonne wandert? Merkur. Die vielleicht klarste Sicht auf Merkur, der im Mai 2016 vor der Sonne kreuzte, bot der Erdorbit. Das Solar Dynamics Observatory hatte eine ungestörte Sicht und zeichnete diese nicht nur in sichtbarem Licht auf, sondern auch in Spektralbereichen des Ultraviolettlichtes. Dieser Kompositfilm zeigt den Transit mit Musik untermalt.

Das Ereignis war wissenschaftlich erfolgreich, weil es eine bessere Bestimmung der Bestandteile der ultradünnen Merkuratmosphäre ermöglichte. Es war auch kulturell erfolgreich, da Menschen auf der ganzen Welt an der Beobachtung eines seltenen astronomischen Phänomens teilnehmen konnten. Viele spektakuläre Bilder dieses Merkurtransits von der ganzen Welt (und darüber) wurden stolz präsentiert.

Der nächste Merkurtransit findet in drei Wochen statt – am 11. November 2019.

Astrophysiker: Stöbern Sie in mehr als 2000 Codes der Astrophysics Source Code Library

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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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Venus und die dreifach ultraviolette Sonne

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA/SDO und die AIA-, EVE- und HMI-Teams; Digitaler Aufbau: Peter L. Dove

Beschreibung: 2012 ereignete sich eine ungewöhnliche Art Sonnenfinsternis. Normalerweise ist es der Erdmond, der die Sonne verfinstert. In diesem Jahr war ungewöhnlicherweise der Planet Venus an der Reihe. Wie bei einer Sonnenfinsternis durch den Mond wurde zuvor die Phase der Venus eine immer schmälere Sichel, während sich die Venus der Sichtlinie zur Sonne näherte. Schließlich war die Ausrichtung perfekt, und die Phase der Venus fiel auf null.

Der dunkle Fleck der Venus kreuzte unseren Heimatstern. Die Situation könnte technisch als ringförmige Venus-Sonnenfinsternis mit einem außergewöhnlich großen Feuerring bezeichnet werden. Das Solar Dynamics Observatory im Erdorbit bildete die Sonne während der Finsternis in drei Farben des Ultraviolettlichts ab. Die dunkle Region rechts ist ein koronales Loch.

Stunden später, als Venus auf ihrer Bahn weitergezogen war, erschien wieder eine schmale Sichelphase. Der nächste Venustransit über die Sonne findet 2117 statt.

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Schichten einer totalen Sonnenfinsternis

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Bildcredit: Innen: Solar Dynamics Observatory, LMSAL und NASA’s GSFC; Mitte: Jay Pasachoff, Ron Dantowitz und die Williams College Solar Eclipse Expedition/NSF/National Geographic; Außen: LASCO von NRL auf SOHO von ESA

Beschreibung: Weder Regen noch Schnee oder das Dunkel der Nacht können ein Raumschiff im All davon abhalten, die Sonne zu beobachten. Das SOnnen-Heliosphären-Observatorium (SOHO) der NASA kann an seinem Aussichtspunkt, der vom Planeten Erde aus 1,5 Millionen Kilometer Richtung Sonne liegt, immer die äußere Atmosphäre oder Korona der Sonne beobachten. Irdische Beobachter jedoch können nur während einer totalen Sonnenfinsternis die hübschen koronalen Ströme und Strukturen sehen – wenn der Mond kurze Zeit die überbordend helle Sonnenoberfläche abdeckt. Dann ist es möglich, die detailreiche Koronaaktivität bis zur Sonnenoberfläche zu verfolgen. Im äußeren Bereich dieses Kompositbildes ist SOHOs ungestörte Sicht der Sonnenkorona während der Finsternis letzten Monat in orangefarbenen Farbtönen abgebildet. Die krapfenförmige Region in der Mitte ist die Korona, aufgenommen von der Williams-College-Finsternisexpedition nach Salem in Oregon. Die zeitgleiche innere Ansicht stammt vom Solar Dynamics Observatory der NASA im Erdorbit, das die Sonne in extremem Ultraviolettlicht abbilden konnte, weil es sich außerhalb der Totalität befand – diese ist golden abgebildet.

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Fackle wohl, AR2673!

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

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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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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