Schlagwort: Filament

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Eine gewaltige Tsunami-Stoßwelle auf der Sonne

Diese tsunami-ähnliche Stoßwelle auf der Sonne, die von der Aktiven Region AR 10930 ausging, ist als Moreton-Welle bekannt.

Bildcredit: NSO/AURA/NSF und das USAF-Forschungslabor

So große Tsunamis gibt es nicht auf der Erde. 2006 erzeugte eine große Sonneneruption aus einem Sonnenfleck von der Größe der Erde eine tsunamiähnliche Stoßwelle, die sogar für die Sonne spektakulär war.

Das Optische Sonnenüberwachungs-Netzwerk (Optical Solar Patrol Network, OSPAN) in New Mexico (USA) erfasste diesen Tsunami, der von der Aktiven Region AR 10930 auswärts wanderte. Die Stoßwelle ist in der Wissenschaft als Moreton-Welle bekannt. Sie komprimierte und erhitzte Gase, darunter den Wasserstoff in der Photosphäre der Sonne, und verursachte ein kurzzeitiges helleres Leuchten. Dieses Bild wurde in einer sehr spezifischen roten Farbe aufgenommen, die ausschließlich von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Der rasende Tsunami löschte einige aktive Filamente auf der Sonne aus, manche davon entstanden später neu. Der Sonnen-Tsunami breitete sich mit fast einer Million Kilometer pro Stunde aus und umkreiste die gesamte Sonne in wenigen Minuten.

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Ein Filament schießt aus der Sonne


Videocredit und -rechte: Stéphane Poirier

Beschreibung: Warum entweicht manchmal ein Teil der Sonnenatmosphäre ins All? Der Grund dafür liegt in den veränderlichen Magnetfeldern, die durch die Sonnenoberfläche verlaufen. In Regionen mit starkem Oberflächenmagnetismus, sogenannten aktiven Regionen, sind häufig dunkle Sonnenflecken anzutreffen.

Aktive Regionen können geladenes Gas entlang von gewölbten oder ausladenden Magnetfeldern kanalisieren. Dieses Gas fällt manchmal zurück, manchmal entweicht es, und manchmal trifft es sogar unsere Erde.

Dieses Zeitraffervideo zeigt die Entwicklung im Laufe einer Stunde, es wurde mit einem kleinen Teleskop in Frankreich aufgenommen und zeigt ein ausbrechendes Filament, das Ende letzten Monats von der Sonne aufstieg. Dieses Filament ist riesig: Zum Vergleich ist links oben die Größe der Erde abgebildet.

Kurz nachdem das Filament aufstieg, stieß die Sonne eine mächtige Fackel der X-Klasse aus, während ein gewaltiger Sonnen-Tsunami die Oberfläche erschütterte. Das Ergebnis war eine Wolke geladener Teilchen, die durch unser Sonnensystem rasten, unsere Erde aber großteils verfehlten – zumindest diesmal. Dennoch traf eine ausreichende Menge Sonnenplasma auf das Erdmagnetfeld, um ein paar blasse Polarlichter hervorzurufen.

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Eine Sonnenprotuberanz bricht aus

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

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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Schwarze Sonne und invertiertes Sternenfeld

Die Sonne erinnert hier an eine Heidelbeere. Das Bild wurde in H-alpha-Licht aufgenommen, farbinvertiert und blau gefärbt. Dahinter ist ein Sternenfeld eingefügt.

Bildcredit und Bildrechte: Jim Lafferty

Wirkt diese seltsame dunkle Kugel irgendwie vertraut? Vielleicht, denn es ist unsere Sonne. Die detailreiche Ansicht wurde 2012 in einer speziellen Farbe des roten Lichts fotografiert. Das Bild wurde schwarz-weiß gefärbt und farbinvertiert. Danach wurde ein Negativ eines Sternenfeldes hinzugefügt.

Auf der Sonne verlaufen lange helle Fasern und dunkle Regionen. Protuberanzen ragen über den Rand. Darunter liegt ein strömender Teppich aus heißem Gas. Die Oberfläche der Sonne kann sehr belebt sein, besonders um ein Maximum an Sonnenaktivität. Dann ist das Magnetfeld an ihrer Oberfläche stark verwickelt. Nicht nur eine aktive Sonne kann malerisch wirken, sondern auch das ausgestoßene Plasma, wenn es auf das Magnetfeld der Erde trifft und Polarlichter hervorruft.

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50.000 Kilometer über der Sonne

Die Sonne ist auf diesem Bild scheinbar von einem gefaserten orangefarbenen Teppich überzogen. Das Bild zeigt einen Ausschnitt rechts oben, in der Mitte verläuft der Sonnenrand, über den nach rechts Protuberanzen aufsteigen. Der Hintergrund ist weiß.

Bildcredit und Bildrechte: Pete Lawrence

Was geschieht am Rand der Sonne? Was hier abgebildet ist, scheint wie ein tobendes Ungeheuer. Doch es ist nur eine riesige Protuberanz. Das ist eine Hülle aus dünnem Gas, die vom Magnetfeld der Sonne über der Oberfläche gehalten wird. Das Sonnenereignis wurde letztes Wochenende mit einem kleinen Teleskop fotografiert. Das Bild wurde invertiert und gefärbt.

Die Linien zeigen, dass die Protuberanz mehr als 50.000 Kilometer über die Sonnenoberfläche aufragt. Im Vergleich dazu wirken sogar die 12.700 Kilometer klein, die dem Durchmesser der Erde entsprechen.

Unter der riesigen Protuberanz liegt die Aktive Region 12585. Über einem fließenden Sonnenteppich aus Fibrillen schweben helle Filamente, das sind Protuberanzen. Fibrillen werden auch als Spikulen bezeichnet. Beide liegen vor der Sonnenscheibe. Energiereiche Ereignisse wie dieses werden nun seltener, denn die Sonne nähert sich einem Minimum an Flecken in ihrem 11-jährigen Aktivitätszyklus.

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Eine riesige Sonnenprotuberanz bricht aus

Videocredit: NASA – GSFC, SDO-AIA-Team

Manchmal explodieren Protuberanzen über der Sonne. Ende 2010 schwebte ein riesiges Filament länger als eine Woche über der Oberfläche der Sonne. Erst dann brach es aus. Das Solar Dynamics Observatory (SDO) kreist im Erdorbit. Es nahm die Bildfolge in einer Farbe des UV-Lichtes auf.

Die Explosion führte zu einem koronalen Massenauswurf. Dabei wurde sehr energiereiches Plasma ins Sonnensystem geschleudert. Doch die Plasmawolke verfehlte die Erde. Daher entstanden keine Polarlichter. Der Ausbruch zeigt, dass Bereiche auf der Sonne, die weit voneinander entfernt sind, manchmal gemeinsam agieren.

Solche Explosionen werden in den nächsten Jahren wohl seltener. Die magnetische Aktivität an der Oberfläche der Sonne erreicht nämlich ein Minimum.

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Merkurs Transit

Die orangefarbene Sonne ist teilweise abgebildet, links und unten sieht man ihren Rand. Beim rechten Rand steht der Planet Merkur, er ist ein winziger schwarzer Kreis. Die Sonne ist von dunklen und hellen Fäden überzogen.

Bildcredit und Bildrechte: Howard Brown-Greaves

Am 9. Mai kreuzte Merkurs zierliche Scheibe – von der Erde aus gesehen – vor der Sonne. Das dauerte etwa 7½ Stunden. Im 21. Jahrhundert finden 14 Transite des innersten Planeten im Sonnensystem statt. Dieser Transit war der dritte. Die winzige Silhouette wurde in Fulham in London auf dem Planeten Erde fotografiert. Auf dem scharfen Bild teilt sie sich die gewaltige Scheibe der Sonne mit Protuberanzen, Filamenten und aktiven Regionen.

Merkurs runde Scheibe steht beim linken Rand. Er ist scheinbar der einzige dunkle Fleck, obwohl auf der Sonne Sonnenflecken verteilt sind, die so groß wie Planeten sind. Das Bild wurde mit H-alpha-Filter fotografiert. Dieser ist nur für den schmalen Bereich des roten Lichts von Wasserstoffatomen durchlässig. Dieses Licht betont die Chromosphäre, die über die Photosphäre hinausreicht. Die Photosphäre ist die normalerweise sichtbare Sonnenoberfläche.

Normalerweise erscheinen Regionen mit Sonnenflecken dunkel. Auf H-alpha-Bildern der Chromosphäre werden sie von hellen Klecksen betont. Diese hellen Kleckse werden als Sonnenfackeln, aber auch als Faculae oder Plages bezeichnet.

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Ausbruch einer Protuberanz von SDO

Videocredit: NASA / Goddard / SDO-AIA-Team

Wenn Protuberanzen ausbrechen, gehört das zu den spektakulärsten Ansichten auf der Sonne. Die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory SDO kreist auf ihrer Behn um die Sonne. 2011 bildete SDO eine eindrucksvoll große Protuberanz ab, die auf der Oberfläche ausbrach.

Dieses Zeitraffervideo wäre in Echtzeit 90 Minuten lang. Alle 24 Sekunden wurde dafür ein neues Bild in Ultraviolettlicht fotografiert. Das Video zeigt die dramatische Explosion der gewaltigen Protuberanz. Die ganze Erde passt leicht unter den wallenden Schleier aus heißem Gas.

Das Magnetfeld der Sonne lenkt eine Protuberanz. Manchmal schwebt eine Protuberanz längere Zeit über der Sonnenoberfläche. Das kann sogar etwa einen Monat dauern. Eine Protuberanz kann als koronaler Massenauswurf (KMA) ausbrechen. Dann schleudert sie heißes Gas ins Sonnensystem.

Der Energiekreislauf, bei dem eine Sonnenprotuberanz entsteht, wird noch erforscht. Inzwischen ist das Maximum an Aktivität auf der Sonne vorbei. Daher nehmen Phänomene auf der Sonne wie ausbrechende Protuberanzen in den nächsten Jahren ab.

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