Schlagwort: Protuberanz

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Sonnentanz


Videocredit: NASA, SDO; Bearbeitung: Alan Watson via Helioviewer

Manchmal scheint es, als würde die Oberfläche unserer Sonne tanzen. Mitte 2012 filmte die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory im Sonnenorbit eine eindrucksvolle Protuberanz, die wie eine akrobatische Tänzerin scheinbar eine Hechtrolle machte.

Dieses Zeitraffervideo fasst drei Stunden zusammen. Es dokumentierte die dramatische Explosion in Ultraviolettlicht. Eine Magnetfeldschleife lenkte den Fluss aus heißem Plasma zur Sonne. Die Größe der tanzenden Protuberanz ist gewaltig. Die ganze Erde würde leicht unter den fließenden Bogen aus heißem Gas passen.

Eine ruhige Protuberanz bleibt oft etwa einen Monat bestehen. Sie kann dann bei einem koronalen Massenauswurf (CME) heißes Gas ins Sonnensystem hinaus schleudern. Der Energiemechanismus, der eine Sonnenprotuberanz bildet, wird weiterhin erforscht. Anders als 2012 ist dieses Jahr die Sonnenoberfläche deutlich ruhiger. Sie präsentiert weniger tanzende Protuberanzen, weil sie sich nahe dem Minimum ihres 11-jährigen magnetischen Zyklus befindet.

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Eine Sonnenprotuberanz bricht aus

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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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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

Regnet es auf der Sonne? Ja. Doch der Niederschlag ist kein Wasser, sondern extrem heißes Plasma. So ein Regen ereignete sich Mitte Juli 2012 nach einer Eruption auf der Sonne. Dabei traten ein koronaler Massenauswurf und eine mittelmäßige Sonneneruption auf.

Danach geschah etwas eher Ungewöhnliches: In der nahen Sonnenkorona wurde Plasma abgebildet, das abkühlte und zurückfiel. Dieses Phänomen wird koronaler Regen genannt. Wegen ihrer elektrischen Ladung wurden Elektronen, Protonen und Ionen im Regen entlang von bestehenden Magnetschleifen zierlich zur Sonnenoberfläche gelenkt. Die Szene wirkt wie ein surrealer, dreidimensionaler Wasserfall ohne Quelle.

Das überraschend ruhige Schauspiel ist in Ultraviolettlicht abgebildet. Es zeigt Materie, die mit einer Temperatur von etwa 50.000 Kelvin leuchtet. Jede Sekunde im Zeitraffervideo dauert in Echtzeit etwa 6 Minuten. Somit dauerte der ganze koronale Regenschauer an die 10 Stunden. Aktuelle Beobachtungen zeigen, dass so ein koronaler Regen auch in kleineren Schleifen auftreten und bis zu 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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Die große Korona

Mitten im Bild ist der schwach beleuchtete Mond bei einer totalen Sonnenfinsternis von den breit gefächerten Strahlen der Sonnenkorona umgeben. Am Rand ragen einige rosarote Protuberanzen auf.

Bildcredit und Bildrechte: Alson Wong

Viele Bilder zeigen nicht die ganze Pracht der Sonnenkorona. Der Anblick einer Korona bei einer totalen Sonnenfinsternis mit eigenen Augen ist unvergesslich. Das Auge kann sich besser anpassen als eine Kamera. Daher sieht es die Strukturen und Ausdehnung.

Willkommen im digitalen Zeitalter! Das Bild ist ein Komposit aus vierzig Aufnahmen. Die Belichtungszeiten reichen von einer Tausendstelsekunde bis zu zwei Sekunden. Sie wurden digital kombiniert. Das Ergebnis zeigt die zarten Details der totalen Sonnenfinsternis im August 2017. Man erkennt deutlich komplexe Schichten und leuchtende Kaustiken in der Mischung aus heißem Gas und Magnetfeldern in der Sonnenkorona, die sich ständig ändert.

Hellrosa schleifenartige Protuberanzen ragen über den Rand der Sonne. Sogar auf der Nachtseite des Neumondes erkennt man zarte Details. Die Nachtseite wird vom Licht der Sonne beleuchtet, das die Tagseite der Vollerde reflektiert.

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Fackle wohl, AR2673!

SDO machte dieses Bild in extremem Ultraviolettlicht. Rechts am Rand strahlt eine extrem helle Aktive Region, die auf die Rückseite der Sonne verschwindet.

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

Die riesige aktive Region AR2673 rotiert aus der Sicht unseres Planeten am westlichen Rand der Sonne. Am 10. September brach wieder eine intensive Sonneneruption aus. Danach folgte ein großer koronaler Massenauswurf. Die Protuberanz funkelt rechts im Bild. Sie wurde vom Solar Dynamics Observatory (SDO), das auf die Sonne starrt, im extremen Ultraviolett aufgenommen.

Die heftige Protuberanz war die vierte der Klasse X, die AR2673 diesen Monat ausschleuderte. Der letzte koronale Massenauswurf aus dieser aktiven Region traf 2 Tage später auf die Magnetosphäre der Erde. Jetzt nehmen wir Abschied von der mächtigen Region AR2673. In die nächsten zwei Wochen befindet sich die gewaltige Sonnenfleckengruppe auf der Rückseite der Sonne.

Abschied von Cassini

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