Protuberanzen und Filamente auf der aktiven Sonne

Die orangefarbene Sonne hat einen sehr hellen Rand und ist von einem türisblauen Hintergrund umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Steen Søndergaard

Dieses kolorierte und geschärfte Bild der Sonne besteht aus Einzelbildern, die am 15. Mai im Licht von leuchtendem Wasserstoff in der Chromosphäre der Sonne aufgenommen wurden.

Wir nähern uns dem Maximum des 25. Sonnenfleckenzyklus und sehen daher jede Menge aktive Regionen und schlangenartig gewundene Filamente, die sich über die Oberfläche der aktiven Sonne verteilen. Die Plasmafilamente sind in den starken Magnetfeldern der aktiven Regionen verankert und schweben als helle Protuberanzen über dem Sonnenrand.

Die großen Protuberanzen, die auf etwa 4 Uhr und 9 Uhr am Sonnenrand zu sehen sind, sind Bögen, die sich im Anschluss an die zwei starken Helligkeitsausbrüche der Klasse X gebildet haben, die beide an diesem Tag stattfanden. Die Protuberanz bei 4 Uhr gehört zu der riesengroßen aktiven Region AR 3664, die dabei ist, am Sonnenrand zu verschwinden.

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Ein Sonnenfilament bricht aus

Die Sonnenoberfläche ist in Falschfarben dargestellt, das Bild zeigt einen Ausschnitt mit hellen aktiven Regionen. Von unten wölbt sich eine Sonnenfackel - ein Filament - hoch über die Sonnenoberfläche.

Bildcredit: GSFC der NASA, SDO AIA Team

Was ist mit unserer Sonne passiert? – Nichts ungewöhnliches jedenfalls, sie hat nur ein Filament ausgeworfen. Mitte 2012 ist plötzlich ein lang herausstehendes Sonnenfilament in den Weltraum geschleudert worden. Das hat einen energiereichen koronalen Massenauswurf (engl.: Coronal Mass Ejection, CME) bewirkt.

Das Filament wurde tagelang von dem sich stets verändernden Magnetfeld der Sonne hochgehalten. Die Eruption damals kam unerwartet, wurde aber vom Solar Dynamics Observatory aus nächster Nähe beobachtet werden. Dieses Observatorium kreist um die Sonne.

Die resultierende Explosionswolke katapultierte Elektronen und Ionen ins Sonnensystem, von denen einige drei Tage später an der Erde ankamen. Als sie in die Magnetosphäre der Erde eindrangen, verutsachten sie sichtbare Polarlichter.

Man sieht auch Plasmaschleifen an der aktiven Region über dem ausbrechenden Filament auf diesem Bild im Ultraviolett-Bereich. Unsere Sonne nähert sich gerade der aktivsten Phase in ihrem 11-Jahreszyklus. Das verursacht zahlreiche koronale Löcher, aus denen Ströme von geladenen Teilchen in den Weltraum ausgeworfen werden können. Wie damals können auch jetzt die geladenen Teilchen an den Planeten Polarlichter erzeugen.

Himmelsüberraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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AR 3664 am Rand der Sonne

Die linke Bildhälfte füllt ein Teil der Sonne, durch die Mitte verläuft senkrecht der helle Rand. Nach rechts ragen schleifenförmige Protuberanzen in den schwarzen Weltraum.

Bildcredit und Bildrechte: Sebastian Voltmer

Kürzlich löste eine riesige aktive Region Polarlichter aus. Wie sah die am Sonnenrand aus? Dort zeigte AR 3664 ihre dreidimensionale Struktur.

Die riesige, vielarmige Sonnenprotuberanz reicht von der chaotischen Sonnenfleckenregion AR 3664 hinaus in den Weltraum. Sie ist nur eine von vielen Teilchenwolken, die von der gewaltigen Sonnenregion ausgestoßen wurden. Die Erde passt leicht unter die ausladende Protuberanz. Das Bild der sich ständig verändernden Region wurde vor zwei Tagen fotografiert.

Gestern wurde die stärkste Sonneneruptionen seit Jahren ausgestoßen, sie ist nicht im Bild. Es war eine Explosion der oberen X-Klasse. Die Strahlung dieser Eruption traf rasch auf die Erdatmosphäre und verursachte Ausfälle im Kurzwellenfunk in Nord- und Südamerika.

Zwar rotierte AR 3664 inzwischen weiter und zeigt nun leicht von der Erde fort. Aber noch immer könnten Teilchen von AR 3664 und anschließenden koronalen Massenauswürfen (KMA) gekrümmten Magnetfeldlinien durchs innere Sonnensystem folgen und weitere Polarlichter auf der Erde hervorrufen.

Galerie: Aktive Region 6443 auf der Sonne

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Wie eine totale Sonnenfinsternis zu Ende ging

Videocredit und -rechte: David Duarte

Wie endet eine totale Sonnenfinsternis? Genau: Der Mond gibt die vollständig verdeckte Sonne wieder frei. In den ersten paar Sekunden während dieses Übergangs passieren aber ein paar interessante Dinge: Das erste wird Diamantring genannt.

Das erste Licht kann zwischen den Bergen am Mondrand auf durch die Täler strömen. Von uns aus gesehen bildet dieser plötzliche erste Lichtstrahl zusammen mit der Korona, die den restlichen Mond umgibt einen Diamantring.

Innerhalb einiger Sekunden brechen weitere Lichtstrahlen gleichzeitig durch weitere Mondtäler und bilden so genannte Bailey’s beads (Perlen von Bailey).

Im heutigen Video sieht es so aus, als ob die rosafarbene dreieckige Protuberanz mit dem Punkt der Sonne verbunden wäre, an dem der erste Lichtstrahl durch zu uns gelangt. Das ist aber nicht der Fall. Beobachter von anderen Orten sahen die Bailey-Perlen an anderen Punkten um den Mondrand und weit entfernt von der ikonischen dreieckigen Sonnenprotuberanz, die natürlich von allen gesehen wurde. Das Video wurde mit einer speziellen Ausrüstung in New Boston, Texas, USA am 8. April 2024 aufgenommen.

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Totale Totalität

Der Mond in der Mitte ist von einer Korona und Protuberanzen umgeben, links darüber und rechts darunter sind Bailysche Perlen vor und nach der Finsternis zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Daniel Korona

Bailysche Perlen erscheinen oft an den Grenzen der totalen Phase einer Sonnenfinsternis. Die Perlen des Sonnenlichts, die immer noch durch Lücken im zerklüfteten Gelände entlang der Silhouette des Mondrandes strahlen, werden in dieser dramatischen Zeitrafferaufnahme festgehalten.

Die Bilderserie folgt dem Mondrand vom Beginn bis zum Ende der Totalität während der Sonnenfinsternis am 8. April in Durango, Mexiko. Zu sehen sind neben dem Perlschnurphänomen auch rosafarbene Plasmaerhebungen, die hoch über dem Rand der aktiven Sonne aufsteigen. Als einer der ersten Orte in Nordamerika, die am 8. April vom Mondschatten besucht wurden, dauerte die Totalität in Durango ca. 3 Minuten und 46 Sekunden.

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Die ausgerollte Sonnenkorona

Entlang einer waagrechten Linie ist oben und unten eine Sonnenkorona aufgereiht. Die untere Korona stammt von der Finsternis 2017, die obere von 2023.

Bildcredit und Bildrechte: Peter Ward (Barden Ridge Observatory)

Die Veränderungen in der faszinierenden Sonnenkorona sind in diesem kreativen Bildkomposit detailliert dargestellt, das die dynamische äußere Atmosphäre der Sonne während zweier separater totaler Sonnenfinsternisse abbildet. Aus dem vollständigen Kreis des verfinsterten Sonnenrands wurde ein Rechteck gemacht und gespiegelt. Die gesamte Sonnenkorona wird während der Sonnenfinsternis 2017 (unten) von Jackson Hole, Wyoming, und der Sonnenfinsternis 2023 von Exmouth, Westaustralien, gezeigt.

Während die Sonnenfinsternis 2017 in der Nähe eines Minimums im 11-jährigen Aktivitätszyklus der Sonne stattfand, lag die Sonnenfinsternis 2023 näher am Sonnenmaximum. Die Sonnenkorona von 2023 deutet auf den dramatisch anderen Charakter der aktiven Sonne hin, mit vielen koronalen Strukturen und rosafarbenen Protuberanzen, die entlang des Sonnenrandes entstehen. Natürlich ist die Sonnenkorona nur dann gut sichtbar, wenn man im Schatten des Mondes steht.

NASA-Berichterstattung zur totalen Sonnenfinsternis am 8. April 2024

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Detaillierte Ansicht der Korona einer Sonnenfinsternis

In der Bildmitte ist die dunkle Scheibe des Mondes, außen herum fächert sich die zarte, gefaserte Korona der Sonne auf. Die Strahlen der Korona reichen weit über das Bild hinaus.

Bildcredit und Bildrechte: Phil Hart

Nur in der flüchtigen Dunkelheit bei einer totalen Sonnenfinsternis sieht man das Licht der Sonnenkorona. Normalerweise wird die ausgedehnte Korona von der hellen Sonnenscheibe überstrahlt. Die äußere Atmosphäre der Sonne ist ein faszinierender Anblick. Doch die zarten Details und die enorme Bandbreite an Helligkeit in der Korona sind zwar mit dem Auge erkennbar, aber bekanntermaßen schwierig zu fotografieren.

Das Bild ist eine detailreiche Studie der Sonnenkorona. Es entstand aus zahlreichen Aufnahmen und wurde digital bearbeitet. Die Aufnahmen stammen von der totalen Sonnenfinsternis am 20. April 2023. Sie wurden im australischen Exmouth fotografiert. Man erkennt deutlich die verworrenen Schichten und leuchtenden Kaustiken der Mischung aus heißem Gas und Magnetfeldern, die sich ständig verändern. Helle, rosarote Protuberanzen ragen in Schleifen über den Sonnenrand.

Schon in sechs Tagen findet eine totale Sonnenfinsternis statt. Vielleicht ist dann bei klarem Himmel eine ähnliche Sonnenkorona zu sehen, und zwar auf einem schmalen Pfad, der über Nordamerika verläuft.

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Nahaufnahme einer totalen Sonnenfinsternis in Echtzeit

Videocredit und -rechte: Jun Ho Oh (KAIST, HuboLab); Musik: Flowing Air von Mattia Vlad Morleo

Wie würden Sie sich fühlen, wenn die Sonne plötzlich verschwinden würde? Viele Finsternisbeobachter überall in den USA waren 2017 selbst überrascht von der Ehrfurcht, die sie ergriff. Automatisch schreien viele Menschen auf, wenn die Sonne plötzlich hinter dem Mond verschwindet. Womöglich erwarten wir wenigstens einen kleinen Moment der Dämmerung, aber das Spektakel einer totalen Sonnenfinsternis geht ungewöhnlich schnell: auf atemberaubend hell leuchtende Perlen am Mondrand folgen anstößig pink-farbene Sonnenprotuberanzen und eine seltsam detailreiche Korona (Sonnenatmosphäre), die sich über weit am Himmel ausbreitet. Diese Erscheinung erfüllt sogar Miesepeter mit Erstauben.

Viele der hier angesprochenen Erscheinungen sind in dem oben gezeigten 3-min-Echtzeit-Video bei der totalen Sonnenfinsternis 2017 in den USA festgehalten worden. Die Videobilder wurden in Warm Springs, Oregon mit einer speziell dafür von Jun Ho Oh entwickelten Ausrüstung aufgenommen; sie sollte eine Nahaufnahme des Sonnenrandes während der Finsternis aufnehmen.

Am Ende des Videos wird die Sonne auf der anderen Seite des Mondes wiedergeboren, gegenüber von dem Rand des Eintritts. Nächsten Monat, am 8. April, wird es wieder eine totale Sonnenfinsternis in einem schmalen Streifen von Nordamerika geben.

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