Sonnenfinsternis an einem Polartag

Sonnenfinsternis im antarktischen Sommer beim Union-Gletscher.

Bildcredit und Bildrechte: Stephanie Ziyi Ye

Beschreibung: Im arktischen und antarktischen Sommer bleibt die Sonne während eines Polartages 24 Stunden oder länger über dem Horizont. Dieses Zeitrafferbild vom 4. Dezember wurde mit Fischauge fotografiert, es folgt dem Lauf der Sonne auf Einzelbildern, während sie am Sommerhimmel über dem Union-Gletscher in der Antarktis einen Kreis zieht.

Natürlich wurde der Himmel über dem Union-Gletscher an diesem Tag tatsächlich dunkel, obwohl die Sonne über dem Horizont stand. Die verfinsterte Sonne wurde während der kurzen Phase der Totalität fotografiert und befindet sich unten in der Mitte des Bildes. Am Rand der Zentrallinie der Finsternis auf der Erde verdunkelt der Mondschatten den Himmel darüber.

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Eine totale Sonnenfinsternis

Totale Sonnenfinsternis am Union-Gletscher in der Antarktis.

Bildcredit und Bildrechte: Theo Boris, Christian A. Lockwood, David Zimmerman (JM Pasachoff Antarctic Expedition); Komposition: Zev Hoover and Ronald Dantowitz (MARS Scientific)

Beschreibung: Nur wenige konnten im Mondschatten stehen und die totale Sonnenfinsternis am 4. Dezember beobachten. Der schmale Pfad der Totalität, der durch Himmelsmechanik festgelegt ist und nicht geografische Grenzen, zog über den relativ unzugänglichen südlichsten Kontinent auf dem Planeten Erde. Doch einige begeisterte und gut isolierte Finsternisjägerinnen und -jäger wurden mit dem überwältigenden Spektakel in der kalten Antarktis bei klarem Himmel belohnt.

Dieses Bild entstand knapp vor Beginn der kurzen Totalität mit einem bodengebundenen Teleskop, das am inneren Rand der Zentrallinie am Union-Gletscher stand. Es zeigt einen Schimmer Sonnenlicht am oberen Rand der Silhouette der Mondscheibe.  Über den Sonnenrand wölben sich rosarote Sonnenprotuberanzen. Während der Totalität hatte die prächtige Sonnenkorona – die äußere Atmosphäre der Sonne – ihren erhofften Auftritt, auf diesem Bildkomposit strömt sie weit über den Sonnenrand hinaus.

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Totale Sonnenfinsternis am südlichen Ende der Welt

Totale Sonnenfinsternis über dem Südpolarmeer.

Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek (ESO Photo Ambassador, Institut für Physik in Opava)

Beschreibung: Gestern war am Ende der Welt eine totale Sonnenfinsternis zu sehen. Um das ungewöhnliche Phänomen zu dokumentieren, flogen Flugzeuge über die bewölkte Meereslandschaft des Südpolarmeers.

Der helle Fleck auf diesem atemberaubenden Bild ist die äußere Korona der Sonne, der dunkle Fleck in der Mitte ist der verfinsternde Mond. Links unten seht ihr einen Flügel und eine Turbine des Flugzeugs, darüber fliegt ein weiteres Flugzeug, das die Finsternis beobachtet. Der dunkle Bereich am Himmel, der die verfinsterte Sonne umgibt, ist der Schattenkegel. Er ist dunkel, weil ihr einen langen Korridor aus Luft entlangblickt, die vom Mond abgeschattet ist. Wenn ihr genau hinseht, erkennt ihr rechts neben der verfinsterten Sonne den Planeten Merkur.

Im April 2023 kreuzt der Schatten der nächsten totalen Sonnenfinsternis Teile von Australien und Indonesien, der Schatten der darauffolgenden Finsternis im April 2024 zieht über Nordamerika.

Interessante Finsternisbilder, die bei APOD eingereicht wurden: totale Sonnenfinsternis vom Dezember 2021
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NuSTAR zeigt die Sonne im Röntgenlicht

Sonne in UV-Licht und Röntgenlicht. Bilder des Röntgensatelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array NuSTAR liefern Hinweise, warum die Zonen über Sonnenflecken so heiß sind.

Bildcredit: NASA, NuSTAR, SDO

Beschreibung: Warum sind die Zonen über Sonnenflecken so heiß?

Sonnenflecken sind etwas kühler als die umgebende Sonnenoberfläche, weil die Magnetfelder, die sie erzeugen, die Aufheizung durch den Strömungstransport verringern. Daher ist es erstaunlich, dass die Regionen darüber – sogar viel höher oben in der Sonnenkorona – hundertmal heißer sein können.

Um herauszufinden, warum das so ist, richtete die NASA das sehr empfindliche Röntgenteleskop des Satelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) im Erdorbit zur Sonne. Dieses Bild zeigt die Sonne in ultraviolettem Licht, die Aufnahmen mit dem Solar Dynamics Observatory (SDO) im Orbit sind rot dargestellt. In Falschfarben-Grün und -Blau wurden Emissionen oberhalb von Sonnenflecken in darübergelegt, die von NuSTAR in verschiedenen Bändern energiereicher Röntgenstrahlen erfasst wurden, diese zeigen Regionen mit extrem hoher Temperatur.

NuSTAR-Bilder wie dieses liefern Hinweise zum Mechanismus der Aufheizung der Sonnenatmosphäre und und werfen ein neues Licht auf solare Nanoflares und Mikroflares als kurze Energieschübe, welche die ungewöhnliche Erwärmung verursachen könnten.

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Mondkorona mit Jupiter und Saturn

Mondkorona, Jupiter und Saturn über dem italienischen Dorf Pieve di Cadore und dem Sfornioi, der zur Bosconerogruppe gehört.

Bildcredit und Bildrechte: Alessandra Masi

Beschreibung: Warum wirkt ein wolkiger Mond manchmal farbig? Der Effekt wird als Mondkorona bezeichnet und entsteht durch die quantenmechanische Beugung des Lichts an einzelnen, etwa einheitlich großen Wassertröpfchen in einer dazwischen liegenden, aber großteils transparenten Wolke. Da Licht unterschiedlicher Farben aus unterschiedlichen Wellenlängen besteht, wird jede Farbe anders gebeugt.

Mondkoronen gehören zu den wenigen quantenmechanischen Farbeffekten, die mit bloßem Auge leicht erkennbar sind. Manchmal sind auch Sonnenkoronen sichtbar.

Dieses Kompositbild wurde ein paar Tage vor der engen großen Konjunktion von Saturn und Jupiter im letzten Monat fotografiert. Hinter dem italienischen Dorf Pieve di Cadore seht ihr den Sfornioi, der zur Bosconerogruppe gehört.

Neu! APOD ist jetzt auf Taiwanesisch von der National Central University verfügbar.
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Totale Sonnenfinsternis 2020

Bei der totalen Sonnenfinsternis im Dezember 2020 war auch der unglückselige Komet C/2020 X3 SOHO links unten zu sehen, etwa auf der 7-Uhr-Position.

Bildcredit und Bildrechte: Miloslav Druckmuller, Andreas Moller, (Technische Universität Brünn)

Beschreibung: Auf einem schmalen Pfad, der den Süden von Südamerika bei Chile und Argentinien kreuzte, wanderte der letzte Neumond 2020 während der einzigen totalen Sonnenfinsternis des Jahres am 14. Dezember vor die Sonne. Der Neumond war nur 2 Tage vom erdnächsten Punkt seiner elliptischen Bahn – dem Perigäum – entfernt. Seine Oberfläche ist auf diesem dramatischen Kompositbild zart vom Erdschein beleuchtet.

Das Bild ist ein bearbeitetes Komposit aus 55 kalibrierten Aufnahmen mit Belichtungszeiten von 1/640 bis 3 Sekunden. Es deckt einen großen Helligkeitsumfang während der Totalität ab und zeigt die dämmrige Mondoberfläche sowie blasse Sterne im Hintergrund, zusammen mit planetengroßen Protuberanzen am Sonnenrand, einen gewaltigen koronalen Massenauswurf und flüchtige Strukturen in der Korona, die normalerweise im Gleißen der Sonne verborgen sind. Bei genauer Betrachtung erkennt ihr, wie sich der unglückselige Komet C/2020 X3 SOHO von links unten nähert, etwa auf der 7-Uhr-Position. Er gehört zur sonnenstreifenden Kreutzfamilie.

2021 ist am 10. Juni eine ringförmige Sonnenfinsternis zu sehen, doch für die einzige totale Sonnenfinsternis des Jahres müsst ihr bis 4. Dezember warten. Diese Finsternis ist auf einem schmalen Pfad total, der den südlichsten Kontinent Antarktis kreuzt.

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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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Seitlicher Blick von der Parker Solar Probe


Videocredit: NASA, JHUAPL, Naval Research Lab, Parker Solar Probe

Beschreibung: Jeder sieht die Sone. Niemand war jemals dort. Doch 2018 startete die NASA die robotische Parker Solar Probe (PSP), um erstmals die Regionen um die Sonne zu erforschen. Die langgezogene Umlaufbahn der PSP bringt sie alle paar Monate mit jeder Umrundung sogar noch näher an die Sonne heran.

Dieses Zeitraffervideo zeigt den Blick von hinter dem Sonnenschild der PSP bei ihrer ersten Annäherung an die Sonne vor einem Jahr auf etwa den halben Bahnradius von Merkur. Der Zeitraum, in dem die Kameras des Wide Field Imager for Solar Probe (WISPR) der PSP Bilder aufnahmen, betrug mehr als neun Tage, dieser wurde hier digital auf etwa 14 Sekunden verkürzt.

Ganz links sieht man die wogende Sonnenkorona sowie Sterne, Planeten und sogar das zentrale Band unserer Milchstraße, die im Hintergrund vorbeiziehen, während die PSP um die Sonne wandert. Die PSP zeigte, dass die Umgebung der Sonne überraschend komplex ist und Umkehrungen darin stattfinden – zu manchen Zeiten kehrt sich das Magnetfeld der Sonne kurz um.

Die Sonne ist nicht nur die Hauptenergiequelle der Erde, ihr veränderlicher Sonnenwind komprimiert die Erdatmosphäre, löst Polarlichter aus, beeinflusst das Stromnetz und kann sogar Kommunikationssatelliten im Orbit beschädigen.

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Spiegelung einer totalen Sonnenfinsternis

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

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 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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Drachenpolarlicht über Island

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Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang und Wang Zheng

Beschreibung: Haben Sie schon einmal einen Drachen am Himmel gesehen? Es gibt zwar keine echten fliegenden Drachen, doch am Himmel über Island entwickelte sich zu Beginn dieses Monats ein riesiges drachenförmiges Polarlicht. Dieses Polarlicht entstand durch ein Loch in der Korona der Sonne, das einen Sonnenwind aus geladenen Teilchen ausstieß, der über das wechselhafte interplanetare Magnetfeld zur Magnetosphäre der Erde gelangte. Einige dieser Teilchen trafen auf die Erdatmosphäre und regten die Atome an, die daraufhin Licht abstrahlten: Polarlicht.

Die kultig Schau war so spannend, dass die Mutter des Fotografen hinauslief, um sie zu sehen, und im Vordergrund fotografiert wurde. Bisher erschienen im Februar auf der Sonne keine Sonnenflecken, daher kamen die Tage der malerischen Polarlichtaktivität dieses Monats etwas überraschend.

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