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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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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Koronaler Regen auf der Sonne


Videocredit: Solar Dynamics Observatory, SVS, GSFC, NASA; Musik: „Thunderbolt“ von Lars Leonhard

Beschreibung: Regnet es auf der Sonne? Ja, doch der Niederschlag ist kein Wasser, sondern extrem heißes Plasma. Ein solcher Regen ereignete sich Mitte Juli 2012 nach einer Eruption auf der Sonne, bei der sowohl ein koronaler Massenauswurf als auch eine mittelmäßige Sonneneruption auftraten.

Danach trat jedoch etwas eher Ungewöhnliches auf: In der nahen Sonnenkorona wurde Plasma fotografiert, das abkühlte und zurückfiel. Dieses Phänomen ist als koronaler Regen bekannt. Wegen ihrer elektrischen Ladung wurden Elektronen, Protonen und Ionen im Regen entlang bestehender Magnetschleifen grazil zur Sonnenoberfläche gelenkt. Die Szene wirkt wie ein surrealer, dreidimensionaler quellenloser Wasserfall.

Das überraschend ruhige Schauspiel ist in Ultraviolettlicht abgebildet und zeigt Materie, die bei einer Temperatur von etwa 50.000 Kelvin leuchtet. Jede Sekunde dieses Zeitraffervideos dauert in Echtzeit etwa 6 Minuten, somit dauerte der ganze koronale Regenschauer etwa 10 Stunden. Aktuelle Beobachtungen zeigen, dass so ein koronaler Regen auch in kleineren Schleifen auftreten und ganze 30 Stunden dauern kann.

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Korona einer totalen Sonnenfinsternis in HDR

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Bildcredit und Bildrechte: Nicolas Lefaudeux

Beschreibung: Wie toll war die große amerikanische Finsternis? Dieses HDR-Bild zeigt sie vielleicht prächtiger, als wir sie kennen. Am 21. August letzten Jahres bedeckte der Mond auf einem schmalen Pfad, der quer über die USA führte, wenige Minuten lang die Sonne. Es war eines der am häufigsten fotografierten Ereignisse der Geschichte, doch dieses Bild, das erst kürzlich nach einem außergewöhnlichen Aufwand an Digitalbearbeitung fertiggestellt wurde, zeigt eine der detailreichsten Abbildungen der Sonnenkorona, die je fotografiert wurden.

Die Sonnenkorona besteht aus extrem heißem Gas und ist während einer totalen Sonnenfinsternis mit bloßem Auge nur sichtbar. Für dieses Bild wurden mehr als 70 unterschiedlich belichtete Einzelbilder kombiniert. Die Serie aus einander ergänzenden HDR-Bildern lieferte genug Details, um die Bewegung der Sonnenkorona zu erkennen. Die Bilder wurden in Unity (Oregon) am Morgen aufgenommen, sodass die atmosphärischen Sichtbedingungen sehr gleichmäßig waren.

Die nächste totale Sonnenfinsternis auf der Erde findet im Juli 2019 statt, die nächste in Nordamerika und den USA sichtbare im April 2024.

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Fackle wohl, AR2673!

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Bildcredit: NASA, SDO und die AIA-, EVE- und HMI-Wissenschaftsteams

Beschreibung: Fast außer Sicht unseres hübschen Planeten rotiert die riesige, um sich sprühende aktive Region AR2673 mit einer weiteren heftigen Sonnenfackel um den westlichen Rand der Sonne, gefolgt von einem großen koronalen Massenauswurf am 10. September. Die Protuberanz ist auf diesem extrem ultravioletten Bild des auf die Sonne starrenden Solar Dynamics Observatory rechts zu sehen. Die heftige Protuberanz war die vierte der AR2673 in diesem Monat der Klasse X. Der letzte koronale Massenauswurf aus dieser aktiven Region kollidierte 2 Tage später mit der Magnetosphäre der Erde. Sagt nun lebewohl zu der mächtigen AR2673. In die nächsten zwei Wochen befindet sich die gewaltige Sonnenfleckengruppe auf der Rückseite der Sonne.

Mission: Farewell Cassini
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Schwarze Sonne und invertiertes Sternenfeld

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Bildcredit und Bildrechte: Jim Lafferty

Beschreibung: Sieht diese seltsame dunkle Kugel irgendwie vertraut aus? Vielleicht, weil es unsere Sonne ist. Die detailreiche Sonnenansicht auf diesem Bild aus dem Jahr 2012 wurde ursprünglich in einer sehr speziellen Farbe des roten Lichts fotografiert, dann schwarz-weiß wiedergegeben und farbinvertiert. Danach wurde ein ebenfalls farbinvertiertes Sternenfeld hinzugefügt. Im Bild der Sonnen sieht man lange helle Fasern und dunkle Regionen, Protuberanzen, die über den Rand ragen, und einen bewegter Teppich aus heißem Gas. Die Oberfläche unserer Sonne kann sehr belebt sein, besonders bei einem Sonnenaktivitätsmaximum, wenn ihr Oberflächenmagnetfeld sehr stark verwickelt ist. Neben einer so pittoresken aktiven Sonne kann auch das ausgestoßene Plasma malerisch sein, wenn es auf das Magnetfeld der Erde trifft und Polarlichter hervorruft.

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Eine riesige Sonnenprotuberanz bricht aus


Videocredit: NASAGSFC, SDO AIA Team

Beschreibung: Protuberanzen explodieren manchmal oberhalb der Sonne. Hier ist zu sehen, wie ein riesiges Filament länger als eine Woche über der Sonnenoberfläche schwebte, ehe es Ende 2010 ausbrach. Die Bildfolge wurde vom Solar Dynamics Observatory (SDO) im Erdorbit in einer Farbe des Ultraviolettlichtes aufgenommen. Die Explosion erzeugte einen koronalen Massenauswurf, der sehr energiereiches Plasma ins Sonnensystem ausstieß. Diese Plasmawolke verfehlte jedoch die Erde, daher verursachte sie keine Polarlichter. Dieser Ausbruch zeigt, wie weit voneinander entfernte Bereiche auf der Sonne manchmal gemeinsam agieren können. Explosionen wie diese treten wahrscheinlich in den nächsten Jahren weniger häufig auf, da unsere Sonne ein Minimum an magnetischer Oberflächenaktivität durchlebt.

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Ausbruch einer Protuberanz von SDO


Videocredit: NASA/Goddard/SDO AIA Team

Beschreibung: Zu den spektakulärsten Ansichten der Sonne gehören ausbrechende Protuberanzen. 2011 fotografierte die Raumsonde Solar Dynamic Observatory der NASA im Orbit um die Sonne eine eindrucksvoll große Protuberanz, die auf der Oberfläche ausbrach. Dieses Zeitraffervideo, das 90 Minuten abdeckt, und für das alle 24 Sekunden in Ultraviolettlicht ein neues Bild fotografiert wurde, zeigt die dramatische Explosion. Die Protuberanz ist gewaltig – die ganze Erde würde leicht unter den wallenden Schleier aus heißem Gas passen. Eine Protuberanz wird vom Magnetfeld der Sonne gelenkt und manchmal über der Sonnenoberfläche in Schwebe gehalten. Eine ruhende Protuberanz bleibt üblicherweise etwa einen Monat bestehen und kann als koronaler Massenauswurf (KMA) ausbrechen, dabei stößt sie heißes Gas ins Sonnensystem. Der Energiekreislauf, der eine Sonnenprotuberanz erzeugt, ist Gegenstand der Forschung. Da die Sonne das Sonnenmaximum überschritten hat, nehmen Sonnenaktivitäten wie ausbrechende Protuberanzen im Laufe der nächsten Jahre ab.

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Protuberanz auf der Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Diese schaurige Landschaft aus weißglühendem Plasma schwebt im schleifenförmigen, gewundenen Magnetfield der Sonne und erstreckte sich am 16. September bis zum östlichen Horizont. Die Szenerie wurde mit einem Gartenteleskop und Schmalbandfiltern im Licht ionisierten Wasserstoffs fotografiert und zeigt eine gewaltige Protuberanz, die über dem Sonnenrand schwebt. Die etwa 600.000 Kilometer breite magnetisierte Plasmawand ließe Welten des Sonnensystems zwergenhaft erscheinen. Der majestätische Gasriese Jupiter hat einen Durchmesser von nur 143.000 Kilometern, und der Planet Erde ist sogar weniger als 13.000 Kilometer groß. Die gewaltige Struktur ist wegen ihrer Erscheinung als Heckenprotuberanz bekannt, aber alles andere als stabil, daher brechen so große Sonnenprotuberanzen häufig auf.

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Eine gewundene aktive Sonnenprotuberanz

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Videocredit: SOHO Consortium, EIT, ESA, NASA

Beschreibung: Zehn Erden würden leicht in der „Klaue“ dieses scheinbaren Sonnenmonsters passen. Das Monster, eigentlich eine riesige aktive Protuberanz, bewegt sich auf dieser halbstündigen Zeitraffer-Bildfolge aus unserer Sonne hinaus. Diese große Protuberanz ist jedoch nicht nur wegen ihrer Größe bedeutsam, sondern auch wegen ihrer Form. Die gekrümmte Gestalt in Form einer Acht lässt den Schluss zu, dass ein komplexes Magnetfeld durch die ausströmenden Sonnenteilchen verläuft. Differenzielle Rotation des Gases knapp unter der Oberfläche der Sonne könnte die Oberflächenexplosion erklären. Die Folge aus fünf Bildern wurde Anfang 2000 mit dem Satelliten SOHO in der Sonnenumlaufbahn fotografiert. Obwohl große Protuberanzen und energiereiche koronale Massenauswürfe (KMAs) relativ selten vorkommen, treten sie derzeit nahe dem Sonnenmaximum – einer Zeit mit vielen Sonnenflecken und Sonnenaktivität im elfjährigen Sonnenfleckenzyklus – viel häufiger auf.

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Sonneneruption einer schärferen Sonne

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Bildcredit: Solar Dynamics Observatory/AIA, NASA
Bearbeitung: NAFE von Miloslav Druckmuller (Technische Universität Brünn)

Beschreibung: Die aktive Sonnenregion AR2192 war die größte beobachtete Sonnenfleckengruppe der letzten 24 Jahre. Bevor sie Ende Oktober von der zur Erde gerichteten Seite der Sonne wegrotierte, erzeugte sie kolossale sechs energiereiche Sonneneruptionen der Klasse X. Diese Ansicht ihres intensivsten Ausbruchs wurde am 24. Oktober vom Solar Dynamics Observatory im Orbit fotografiert. Die Szenerie ist eine Farbkombination von Bildern, die in drei verschiedenen Wellenlängen des extremen Ultraviolettlichtes gemacht wurden; 193 Ångström sind blau dargestellt, 171 Ångström weiß und 304 Ångström rot. Die Emission stark ionisierter Eisen- und Heliumatome folgt Magnetfeldlinien, die sich durch das heiße Plasma der äußeren Chromosphäre und Korona der Sonne schlingen. Darunter erscheint die kühlere Sonnenphotosphäre in extrem ultravioletten Wellenlängen dunkel. Dieses besonders scharfe Kompositbild wurde mit einem neuen mathematischen Algorithmus bearbeitet (NAFE), der auf das Rauschen und die Helligkeit extrem ultravioletter Bilddaten angewendet wird, um kleine Details zuverlässig zu verstärken.

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