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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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Überzählige Regenbögen über New Jersey

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Bildcredit und Bildrechte: John Entwistle

Beschreibung: Kann Ihr Regenbogen das auch? Nachdem im letzten Monat die letzten Ausläufer des Wirbelsturms Florence über Jersey Shore in New Jersey (USA) gezogen waren, kam in einer Richtung die Sonne heraus, aber in der entgegengesetzten Richtung erschien etwas ziemlich Ungewöhnliches: eine Halle aus Regenbögen. Im Laufe der nächsten halben Stunde wurden – zur Freude des Fotografen und seiner Tochter – lebhafte überzählige Regenbögen ein- und ausgeblendet. Auf diesem Einzelbild sind mindestens fünf davon abgebildet.

Überzählige Regenbögen entstehen nur, wenn alle fallenden Wassertröpfchen fast gleich groß sind und üblicherweise kleiner sind als ein Millimeter. Dann wird das Sonnenlicht im Inneren der Regentröpfchen nicht nur reflektiert, sondern es kommt auch zu Interferenz. Dieses Wellenphänomen ähnelt Wellen auf einem Teich, wenn man einen Stein hineinwirft. Tatsächlich sind überzählige Regenbögen nur durch Wellen erklärbar, und Berichte von ihrer Existenz Anfang des 19. Jh. wurden für frühe Hinweise auf die Wellennatur des Lichtes gehalten.

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Das Sonnenspektrum mit fehlenden Farben

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Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Beschreibung: Es ist immer noch nicht bekannt, warum im Sonnenlicht manche Farben fehlen. Hier sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt, indem Sonnenlicht durch ein prismenartiges Instrument geleitet wurde. Das Spektrum entstand am McMath-Pierce–Sonnenobservatorium und zeigt in erster Linie, dass unsere Sonne zwar weiß erscheint, tatsächlich aber Licht in fast jeder Farbe abstrahlt und im gelbgrünen Spektralbereich am hellsten leuchtet.

Die dunklen Flecken im oben gezeigten Spektrum stammen von Gas in oder über der Sonnenoberfläche, das Sonnenlicht absorbiert, welches darunter abgestrahlt wird. Da unterschiedliche Gasarten verschiedene Farben des Lichtes absorbieren, kann man aus diesen Flecken ableiten, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt, erst danach fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde die Mehrheit der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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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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Eishalos bei Yellowknife

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Bildcredit und Bildrechte: Stephen Bedingfield

Beschreibung: Sie haben vielleicht schon einmal einen Kreis um die Sonne gesehen. Eishalos, zum Beispiel ein 22-Grad-Ring, sind häufiger als Regenbögen und leicht erkennbar, wenn man die Augen vor Sonnenlicht schützt. Doch so eine Vielfalt an Eishalos mit Nebensonnen, Tangenten-, Infralateral- und Parrybögen, die sich alle auf diesem Schnappschuss vom Planeten Erde befinden, ist selten zu beobachten.

Das Bild wurde rasch fotografiert, und zwar am späten Morgen des 4. September in Yellowknife (Nordwest-Territorien in Kanada). Die schönen Muster entstehen, wenn Sonnenlicht (oder Mondlicht) von sechsseitigen Eiskristallen in der Erdatmosphäre reflektiert und gebrochen wird. Wahrscheinlich sehen die atmosphärischen Eishalos am Himmel anderer Welten anders aus.

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Eine mächtige Sonneneruption


Videocredit: SOHO-Arbeitsgemeinschaft, LASCO, ESA, NASA

Beschreibung: Es war eine der stärksten Sonneneruptionen der Geschichte. Sie ereignete sich 2003 und war im gesamten elektromagnetischen Spektrum zu beobachten. Im Röntgenspektralbereich wurde die Sonne für kurze Zeit mehr als 100 Mal heller als sonst. Am Tag nach dieser gewaltigen X-17-Sonneneruption – und einem anschließenden koronalen Massenauswurf (KMA) – trafen die energiereichen Teilchen, die bei diesen Explosionen ausgestoßen wurden, auf die Erde, riefen Polarlichter hervor und beeinflussten Satelliten. Die Raumsonde SOHO, welche diese Bilder fotografierte, wurde in einen schildkrötenartigen Sicherheitsmodus versetzt, um Schäden durch diesen und nachfolgende Teilchenstürme von der Sonne zu vermeiden.

In diesem Zeitrafferfilm wurden Ereignisse, die vier Stunden dauerten, auf 10 Sekunden komprimiert. Der KMA, der um die zentrale Sonnenblende herum sichtbar ist, tritt etwa drei Viertel der Videolänge auf, die Bilder zum Ende hin werden immer stärker verrauscht, als Protonen von den Explosionen auf SOHOs LASCO-Detektor trafen.

An einem Tag im Jahr 1859 führten die Auswirkungen eines noch mächtigeren Sonnensturms dazu, dass Telegrafenmasten auf der Erde Funken sprühten, was als Carrington-Ereignis in die Geschichte einging. Mächtige Sonnenstürme wie dieser können den Himmel mit schönen Polarlichtern bedecken, aber sie stellen auch eine echte Gefahr dar, da sie Satelliten und sogar Stromnetze auf der Erde beschädigen können.

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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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Start der Parker Solar Probe

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Bildcredit und Bildrechte: John Kraus

Beschreibung: Wann ist die beste Zeit, um eine Sonde zur Sonne zu starten? Die nun historische Antwort – das ist kein Witz, weil es letztes Wochenende passiert ist – lautet nachts, nicht nur, weil das Startfenster der Parker Solar Probe (PSP) der NASA zu ihrer geplanten Umlaufbahn teilweise in der Nacht lag, sondern auch, weil die meisten PSP-Instrumente im Schatten ihres Schildes arbeiten werden – und so ihre eigene ewige Nacht in der Nähe der Sonne schaffen.

Bis dahin vergehen Jahre, in denen die PSP genügend Orbitalenergie abgibt, um sich der Sonne zu nähern, indem sie siebenmal an der Venus vorbeischwingt. Schließlich soll die PSP geplanterweise gefährlich nah an der Sonne vorbeiziehen, und zwar innerhalb von 9 Sonnenradien – es wird die größte Annäherung aller Zeiten. In dieser Nähe steigt die Temperatur auf 1400 Grad Celsius an der Tagseite des PSP-Sonnenschildes – das ist heiß genug, um viele Arten von Glas zu schmelzen. Auf der Nachtseite herrscht jedoch fast Zimmertemperatur.

Ein Hauptziel der PSP-Mission zur Sonne ist ein besseres Verständnis der Menschheit für die Ausbrüche der Sonne, welche die irdischen Satelliten und Stromnetze beeinträchtigen. Hier ist der Nachtstart der PSP an Bord der Delta IV Heavy der United Launch Alliances am frühen Sonntagmorgen abgebildet.

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Angeknabberte Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Padraic Koen, Adelaide, Südaustralien

Beschreibung: Die kleinste der drei partiellen Sonnenfinsternisse 2018 fand gestern statt, am Freitag, 13. Juli. Sie war großteils über dem offenen Meer zwischen Australien und der Antarktis sichtbar.

Dieses Videobild einer winzigen Kerbe in der Sonne wurde in Port Elliott (Südaustralien) mit einem H-alpha-Filter zur maximalen Verfinsterung an diesem Ort fotografiert. Dort bedeckte der Neumond etwa 0.16 Prozent der Sonnenscheibe. Die beste Verfinsterung, bei der etwa ein Drittel des Sonnendurchmessers vom Neumond abgedeckt wurde, war in der Ostantarktis in der Nähe von Peterson Bank zu sehen, die beste Sicht hatte wahrscheinlich die lokale Kaiserpinguinkolonie.

In dieser ergiebigen Finsternissaison bringt der nächste Vollmond am 27. Juli eine totale Mondfinsternis, gefolgt von einer weiteren partiellen Sonnenfinsternis zum nächsten Neumond am 11. August.

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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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Eine Sonnensäule über Norwegen

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Bildcredit und Bildrechte: Thorleif Rødland

Beschreibung: Haben Sie schon mal eine Sonnensäule gesehen? Wenn die Luft kalt ist und die Sonne auf- oder untergeht, können fallende Eiskristalle Sonnenlicht reflektieren und ungewöhnliche Lichtsäulen bilden. Eis formt manchmal flache, sechsseitige Kristalle aus, wenn es aus Wolken in großer Höhe fällt.

Durch den Luftwiderstand kommen diese Kristalle, wenn sie zu Boden flattern, einen Großteil der Zeit fast waagrecht zu liegen. Sonnenlicht, das an den gut ausgerichteten Kristallen reflektiert wird, bildet den Sonnensäuleneffekt. Auf diesem Bild von letzter Woche reflektiert eine Sonnensäule Licht von der Sonne, die über dem Fensfjord in Norwegen untergeht.

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