Ein Analemma der Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Gyorgy Soponyai

Beschreibung: Diese Woche stand die Sonne zum Äquinoktium nahe der Mitte, aber nicht am Kreuzungspunkt dieses Analemmas – ihrem jährlichen Pfad am Himmel des Planeten Erde.

Die grazile Achterschleife auf dieser anmutigen Ansicht wurde bewusst über der malerischen Donau und der Hauptstadt von Ungarn positioniert. Sie blickt von der Budapester Margaretenbrücke nach Süden und kombiniert Digitalbilder, die exakt zur gleichen Tageszeit (11:44 MEZ) fotografiert wurden, und zwar an Tagen zwischen dem 24. September 2018 und dem 15. September 2019. Somit befindet sich links das weltstädtische Pest und rechts das königliche Buda.

Die Positionen der Sonne liegen an den Sonnwendtagen am oberen und unteren Ende der Analemmaschleife. Die Dezembersonne in der Nähe der Sonnenwende ist gerade hinter einer dramatischen Wolkenbank versteckt.

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Äquinoktium: Die Sonne von Sonnwende zu Sonnwende

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Bildcredit und Bildrechte: Tunç Tezel (TWAN)

Beschreibung: Heute ist Äquinoktium. An diesem Datum sind Tag und Nacht gleich lang. Morgen und jeden Tag bis zum nächsten Äquinoktium ist auf der Nordhalbkugel der Erde die Nacht länger als der Tag, und auf der Südhalbkugel ist der Tag länger als die Nacht. Ein Äquinoktium ereignet sich zwischen zwei Sonnwenden, wenn die Tage und Nächte die unterschiedlichste Länge haben.

Dieses Bild ist ein Komposit aus stündlich aufgenommenen Bildern, auf denen die Sonne über Bursa in der Türkei an Schlüsseltagen der Sonnenwende, dem Äquinoktium und der nächsten Sonnenwende fotografiert wurde. Das untere Sonnenband entstand zur nördlichen Wintersonnenwende im Dezember 2007, als die Sonne am Himmel weder sehr hoch stieg noch lang über dem Horizont blieb. Dieser Mangel an Sonnenlicht führte zum Winter. Das obere Sonnenband wurde im Juni zur nördlichen Sommersonnenwende fotografiert, als die Sonne am Himmel am höchsten stieg und länger als 12 Stunden über dem Horizont blieb. Dieser Überfluss an Sonnenlicht führte zum Sommer.

Das mittlere Band wurde im März 2008 zur Tag- und Nachtgleiche fotografiert, doch es ist das gleiche Sonnenband, das Erdlinge heute am Tag des aktuellsten Äquinoktiums sehen.

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Spiegelung einer totalen Sonnenfinsternis

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Bildcredit und Bildrechte: Thierry Legault

Beschreibung: Würden Sie eine Doppelaufnahme machen, wenn Sie eine totale Sonnenfinsternis sehen? Ein Astrofotograf tat das – doch er brauchte einen See und etwas Planung. Da die Finsternis tief am Horizont stattfinden würde, hielt er Ausschau nach einem passenden Ort auf dem schmalen Pfad in Südamerika, auf dem man wenige Minuten lang sehen würde, wie der Mond die Sonne vollständig bedeckte – sowohl direkt als auch im Spiegelbild.

Am Tag vor der Totalität besuchte er den See La Cuesta Del Viento (Die Hänge des Windes), der trotz des Namens so windstill war, dass er wie ein Spiegel aussah. Perfekt. Als er jedoch am Tag der Finsternis zurückkehrte, wirbelte eine steife Brise das Wasser auf – genug, um die Aufnahme mit der Reflexion der Finsternis zu ruinieren. Zum Verzweifeln.

Aber halt! Seltsamerweise legte sich der Wind etwa eine Stunde vor der Totalität. Diese Ruhe hängt vielleicht mit der Finsternis selbst zusammen, weil verfinsterter Boden die Luft weniger stark erwärmt und die Menge an aufsteigender warmer Luft reduziert – das kann den Wind abschwächen und sogar seine Richtung ändern. Die Finsternis kam, Stativ und Kamera waren bereit, ebenso der See.

Dieses Bild der Doppelfinsternis entstand als Einzelaufnahme mit nur 1/15 tel Sekunde Belichtungszeit. Bald nach der Totalität frischte der Wind wieder auf, und das Wasser wurde wieder böig. Egal – dieses Doppelbild der totalen Sonnenfinsternis vom Juli 2019 war für immer im Kasten.

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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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Vögel bei einer totalen Sonnenfinsternis

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Bildcredit und Bildrechte: Leonardo Caldas

Beschreibung: Was tun Vögel bei einer totalen Sonnenfinsternis? Bei einer totalen Finsternis fällt die Dunkelheit schneller ein als bei Sonnenuntergang, nimmt aber genauso schnell nur wenige Minuten später wieder ab – für Flugtiere vielleicht unerwartet. Schon seit Jahrhunderten erzählt man vom ungewöhnlichen Verhalten von Vögeln bei Finsternissen. Doch bei der totalen Sonnenfinsternis, welche die USA im August 2017 querte, erfassten Bürgerwissenschaftler des Projekts eBird die Reaktionen von Vögeln und untersuchten diese systematisch.

So manche ungewöhnlichen Verhaltensweisen wurden beobachtet, zum Beispiel beobachteten viele Beobachter Vögel, die sich wie in der Abenddämmerung verhielten und entweder landeten oder tief über dem Boden flogen. Radarmessungen bestätigten eine signifikante Abnahme an hoch fliegenden Vögeln und Insekten während und kurz nach der Totalität. Umgekehrt wurden mehrere Sichtungen von Nachtvögeln gemeldet.

Hier ist ein Vogelschwarm in La Serena (Chile) zu sehen, der während der totalen Sonnenfinsternis letzte Woche  Südamerika durch die Luft flog. Der Fotograf hielt die Szene auf den Einzelbildern eines Finsternisvideos fest. Die nächste totale Sonnenfinsternis im Dezember 2020 zieht ebenfalls über Südamerika, während im April 2024 eine totale Sonnenfinsternis Nordamerika kreuzt – von Mexiko bis New England (USA).

Galerie 2019: Hervorragende Bilder der totalen Finsternis, die bei APOD eingereicht wurden

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Im Schatten des Mondes

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Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN)

Beschreibung: Am 2. Juli standen Bewohner des Planeten Erde während der totalen Sonnenfinsternis 2019 in Südamerika im dunklen Kernschatten des Mondes stehen. Zuerst traf er im Südpazifik östlich von Neuseeland auf die Küste.

Auf einem schmalen Pfad raste der Mondschatten ostwärts und erreichte die chilenische Küste, als die Sonne schon tief über dem westlichen Horizont stand. Im Vordergrund stehen hier lange Schatten noch im direktem Sonnenlicht, sie wurden in den letzten Augenblicken vor Beginn der Totalität fotografiert. Die Lichtkreuze stammen von der Blendenöffnung des Objektivs, und die fast vollständig verdunkelte Sonne leuchtete kurz wie ein schöner Diamantring am klaren, verdunkelten Himmel.

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Die große Korona

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Bildcredit und Bildrechte: P. Horálek, Z. Hoder, M. Druckmüller, P. Aniol, S. Habbal / Solar Wind Sherpas

Beschreibung: Die meisten Fotos zeigen die Pracht der Sonnenkorona nicht angemessen. Die Korona während einer totalen Sonnenfinsternis selbst zu sehen, ist einzigartig. Das menschliche Auge kann sich anpassen und die Ausdehnung der Korona sowie Strukturen besser erkennen als durchschnittliche Kameras.

Willkommen im digitalen Zeitalter: Dieses Bild kombiniert digital kurz und lang belichtete Aufnahmen, die bearbeitet wurden, um zarte, ausgedehnte Strukturen in der Korona der totalen Sonnenfinsternis im August 2017 zu hervorzuheben. Komplexe Schichten und leuchtende Brennlinien einer sich ständig verändernden Mischung aus heißem Gas und Magnetfeldern in der Sonnenkorona sind deutlich sichtbar. Direkt am Sonnenrand erscheinen rosarote Schleifen von Protuberanzen. Sogar blasse Details auf der Nachtseite des Neumondes sind erkennbar, sie werden von Sonnenlicht beleuchtet, das von der Tagseite der vollen Erde reflektiert wird.

Bilder, die Sekunden vor und nach der totalen Finsternisphase aufgenommen wurden, zeigen flüchtige Ausschnitte der Sonne im Hintergrund. Das Phänomen ist als Perlschnurphänomen oder Diamantring bekannt. Morgen sieht man in Teilen Südamerikas wieder eine totale Sonnenfinsternis.

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Sonnenuntergangs-Analemma

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Bildcredit und Bildrechte: Marcella Giulia Pace

Beschreibung: Heute um 15:54 Weltzeit ist Sonnenwende, die Sonne erreicht die nördlichste Deklination auf ihrer jährlichen Reise am Himmel des Planeten Erde. Die Juni-Sonnenwende markiert den astronomischen Beginn des Sommers auf der Nordhalbkugel und des Winters im Süden. Sie geht auch mit dem längsten nördlichen Tag einher – dem längsten Zeitraum zwischen Sonnenauf- und -untergang.

Die Sonne steht zur Juni-Sonnenwende oben am nördlichsten Punkt dieses Analemmas – das ist die 8-förmige Schleife, welche die Position der Sonne auf diesem Foto-Komposit gezogen hat. Das Analemma (Video) entstand aus Bildern, die alle 10 Tage zur selben Zeit zwischen 21. Juni 2018 und 7. Juni 2019 fotografiert wurden. Als Uhrzeit wurde der früheste Sonnenuntergang des Jahres nahe der Dezember-Sonnenwende gewählt, daher berührt der tiefste Punkt des Analemmas links beinahe den freien Meereshorizont.

Am Horizont entlang sind nach rechts (Norden) Sonnenuntergänge angeordnet, der Sonnenuntergang zur September-Sonnenwende liegt in der Mitte, rechts enden sie mit dem Sonnenuntergang zur Juni-Sonnenwende.

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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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Ein Februar ohne Sonnenflecken

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Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Wohin sind all die Sonnenflecken verschwunden? Letzten Monat betrug die Gesamtzahl aller Sonnenflecken, welche die Sonne kreuzten … null. Die Sonnenaktivität liegt weit unter dem langjährigen Monatsdurchschnitt, und die Sonnenoberfläche wurde bei diesem Sonnenfleckenminimum so ungewöhnlich inaktiv wie schon vor 11 Jahren beim letzten Fleckenminimum.

Eine so ausgeprägte Passivität ist nicht nur ein optisches Schauspiel, sondern geht auch mit einer etwas trüberen Sonne einher, mit stabileren Löchern in der Sonnenkorona und einem weniger intensiv ausströmenden Sonnenwind. Der reduzierte Wind wiederum kühlt und komprimiert die äußere Erdatmosphäre (die Thermosphäre), was den Luftwiderstand für viele Satelliten im Erdorbit reduziert.

Die Bilder sind Schwarz-Weiß-Negative. Links ist die unruhige Sonnenoberfläche nahe dem Sonnenmaximum 2012 abgebildet, im Kontrast dazu zeigt das rechte Bild die Sonnenoberfläche vom letzten August, als das Sonnenaktivitätsminimum begann, bereits (wenige Tage) ohne Flecken. Die Auswirkungen dieses ungewöhnlich statischen Sonnenminimums werden erforscht.

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Partielle Finsternis über Peking

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Bildcredit und Bildrechte: Li Zhaoqi

Beschreibung: Am 6. Januar ging der Neumond – von Nordwestasien aus gesehen – als Silhouette vor der Sonne auf. Die partielle Sonnenfinsternis wurde auf dieser dramatischen Tele-Aufnahme nahe dem Maximum durch den dunstigen Himmel fotografiert. Im Vordergrund steht der Wanchun-Pavillon auf einer Hügelkuppe mit Blick über die berühmte Verbotene Stadt im Zentrum von Peking, darin beobachten Frühaufsteher die Sonne.

Diese war die erste von fünf Finsternissen 2019 – drei Sonnen- und zwei Mondfinsternissen. Als Nächstes kommt diesen Monat eine totale Mondfinsternis zum Perigäums-Vollmond. Dieses Himmelsschattenspiel sieht man am 21. Januar nachts auf jener Halbkugel des Planeten Erde, auf der Nord- und Südamerika, Europa und Westeafrika liegen.

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