360°-Sonne: STEREO zeigt Ansichten der ganzen Sonne

Die orange Kugel der Sonne ist zweigeteilt. Vorne läuft eine schwarze Linie über die Oberfläche, links und rechts davon wirkt die Granulation stark in die Länge gezogen.

Credit: STEREO-Projekt, NASA

Beschreibung: Erstmals wird die gesamte Sonne auf einmal abgebildet. Das ist möglich, weil sich die beiden STEREO-Satelliten, welche die Sonne umkreisen und überwachen, nun auf einander gegenüberliegenden Seiten der Sonne befinden. Die beiden Satelliten entfernten sich wie erwartet seit ihrem Start im Jahr 2006 voneinander, weil ein Satellit etwas näher an der Sonne kreist als der andere.

Dieses Bild zeigt fast die gesamte Sonne an einem Tag letzte Woche, wenige Tage vor den Vollaufnahmen. Gestern schloss sich die dunkle Lücke in der Mitte, und STEREO schickt nun vollständige 360-Grad-Bilder des am nächsten gelegenen Sterns zur Erde.

Ganze Sonnenbilder sind aus vielen Gründen wissenschaftlich nützlich. Man kann nun Sonnenfackeln fotografieren, die sich rasch entwickeln, oder koronale Massenauswürfe, Tsunamis und Filamente, und zwar unabhängig davon, wo sie auf der Sonne auftreten. Auch die Überwachung tagelang existierender Sonnenflecken und aktiver Regionen ist nun möglich, ohne dass sie durch die Rotation aus der Sicht verschwinden.

Die STEREO-Satelliten treiben weiterhin etwa 44 Grad pro Jahr auseinander, doch sie können Sonnenbeobachtungsinstrumente auf der Erde oder in ihrer Nähe in den nächsten Jahren zu einer vollständigen Ansicht der Sonne ergänzen.

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Brodelnde orangefarbene Sonne

Im Bild ist eine orangefarbene Kugel mit einer Oberflächenstruktur dargestellt, sie wird zum Rand hin heller. Am Rand sind einige kleine Sonnenfackeln, auf der Vorderseite einige kleine Strukturen.

Credit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Sogar eine ruhige Sonne kann ein hektischer Ort sein. Und während des Sonnenaktivitätsminimums der letzten Jahre war unsere Sonne ungewöhnlich ruhig. Dieses Bild wurde letzte Woche in einer einzigen Farbe des Lichts – H-alpha – aufgenommen und dann in Falschfarben gefärbt. Es zeigt zahlreiche Details auf der brodelnden Oberfläche unseres Heimatsterns.

Die Aufhellung auf diesem farbinvertierten Bild zum Sonnenrand hin wird als Randverdunkelung bezeichnet. Sie entsteht durch die zunehmende Absorption durch relativ kühles Sonnengas. Über dem Sonnenrand ragen mehrere Protuberanzen, und auf der Sonnenoberfläche sind zwei Sonnenfackeln als helle Schlieren rechts über der Bildmitte zu sehen. Zwei besonders aktive Regionen der Sonne werden von dunklen „Plages“ markiert.

Nach den jüngst ruhigen Zeiten bewegt sich unsere Sonne auf ein Sonnenfleckenmaximum zu und wird im Lauf der nächsten Jahre wahrscheinlich sehr viel aktiver erscheinen.

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STEREO zeigt eine riesige Protuberanz, die ausbricht

Ein vollständiger Sonnenball schwebt im Raum. Die Sonne leuchtet rot und orangefarben mit einigen hellen Flecken, sie ist von dunkelroten Nebeln umgeben, an einigen Stellen steigen Protuberanzen hoch, oben ist eine riesige Sonnenfackel.

Credit: STEREO-Projekt, NASA

Beschreibung: Was ist mit der Sonne passiert? Letzte Woche warf sie eine der energiereichsten Protuberanzen aus, die je beobachtet wurden. Die oben abgebildete Protuberanz brach innerhalb weniger Stunden aus und wurde auf einem Film der Zwillingssatelliten STEREO der NASA, welche die Sonne umkreisen, abgebildet.

Eine ruhende Sonnenprotuberanz ist eine Wolke aus heißem Sonnengas, das vom Magnetfeld der Sonne über der Oberfläche in Schwebe gehalten wird. Protuberanzen können unvorhersehbar jederzeit ausbrechen. Bei einem koronalen Massenauswurf (KMA) wird heißes Gas ins Sonnensystem geschleudert. Das Bild oben zeigt, dass viele Erden leicht unter die sich ausdehnende Wölbung aus heißem Gas passen.

Der Energiemechanismus, der eine Sonnenprotuberanz erzeugt und aufrecht hält, hängt auf irgendeine Weise mit dem veränderlichen Magnetfeld der Sonne zusammen, wird aber noch erforscht.

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Helle Punkte auf der ruhigen Sonne

Die Sonnenoberfläche ist voller roter Mosaiksteinchen, zwischen denen schwarze Gräben verlaufen. Die Gräben sind von weißen Punkten übersät.

Credit: J. Sanchez Almeida (IAC) et al.

Beschreibung: Bei genauem Hinsehen ist die Sonnenoberfläche auf diesem sehr hoch aufgelösten Bild der ruhigen Sonne ein beachtliches Flickwerk aus Granulen. Die Granulen entstehen durch Konvektion, es sind heiße, aufsteigende Säulen aus Plasma, die von dunklen Bahnen aus kühlerem, absinkendem Plasma umgeben sind.

Die hoch aufgelöste Ansicht zeigt, dass die dunklen Gräben von sehr kleinen, kontrastierenden hellen Punkten gesprenkelt sind. Die hellen Punkte, die ständig auf der Sonnenoberfläche vorhanden sind, stehen anscheinend in keinem Zusammenhang mit Sonnenflecken, die mit dem magnetischen Sonnenzyklus kommen und gehen.

Dennoch sind die hellen Punkte Regionen konzentrierter Magnetfelder und hell, weil der magnetische Druck heißeren, tiefer gelegenen Schichten unter der Photosphäre ein Fenster öffnet. Zur Größenordnung: der weiße Balken links unten entspricht auf der Sonnenoberfläche 5000 Kilometern.

Das scharfe Schmalbandbild wurde im September 2007 mit dem schwedischen Sonnenteleskop auf der astronomischen Insel La Palma aufgenommen.

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Sickernde orange Sonne

Flash-Video nicht mehr abspielbar

Credit: Bruno Sánchez-Andrade Nuño et al. (IAG und MPS, NRL)

Beschreibung: Die Oberfläche der Sonne verändert sich. Klicken Sie auf den Pfeil in der Mitte und beobachten Sie, wie die Oberfläche der Sonne in nur einer Stunde wegsickert.

Die Photosphäre der Sonne besteht aus Tausenden Dellen, die als Granulen bezeichnet werden, und üblicherweise wenigen dunklen Senken – Sonnenflecken.

Dieser Zeitrafferfilm zeigt den Sonnenfleck 875 in der Mitte und wurde 2006 mit dem Vakuumteleskop auf den Kanarischen Inseln (Spanien) aufgenommen, unter Verwendung einer adaptiven Optik, um Details mit weniger als 500 Kilometern Durchmesser aufzulösen.

Jede der zahllosen Granulen hatte die Größe eines irdischen Kontinents, lebte aber viel kürzer. Eine Granule verändert im Lauf einer Stunde langsam ihre Form und kann sogar völlig verschwinden. Heißer Wasserstoff steigt im hellen Zentrum einer Granule auf und sinkt am dunklen Granulenrand in die Sonne zurück.

Dieser und ähnliche Filme ermöglichen Studenten und Sonnenforschern zu untersuchen, wie sich Granulen und Sonnenflecken entwickeln, und wie magnetische Sonnenfleckenregionen mächtige Sonneneruptionen erzeugen.

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Eine Sonnenfackel entfaltet sich

Links unten ist ein Viertel der Sonne in Orange- und Rot-Tönen abgebildet, nach rechts oben erhebt sich eine riesige Protuberanz.

Credit: STEREO-Projekt, NASA

Beschreibung: Am 29. September stieg diese prächtige, eruptive Protuberanz von der Oberfläche der Sonne auf und breitete sich mehrere Stunden lang in den Weltraum aus. Die heiße Plasmastruktur wurde von gewundenen Magnetfeldern gelenkt. Sie hat die vielfache Größe des Planeten Erde.

Dieses Bild stammt von der Sonnenbeobachtungssonde STEREO (Ahead). Es wurde im extremen Ultraviolettlicht aufgenommen, das von ionisiertem Helium ausgestrahlt wird. Das Element Helium wurde erstmals im Sonnenspektrum nachgewiesen.

Wenn man Protuberanzen im sichtbaren Licht vor der gleißenden Sonnenoberfläche betrachtet, sind sie dunkle Filamente, weil sie relativ kühl sind. Wenn man sie aber vor der Schwärze des Weltraums sieht, während sie Bögen am Sonnenrand bilden, leuchten sie sehr hell. Ein Video des Ausbruchs (eine 2,6MB- .mov-Datei) ist hier abrufbar.

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