Schlagwort: Solar Dynamics Observatory

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Ein Jahr voller Sonnenflecken

Eine große Sonnenscheibe mit ungewöhnlich vielen Flecken ist von 12 kleineren Sonnenkreisen mit Fleckenstreifen umgeben. Das Bild erinnert an eine schematisch dargestellte Blume. Die Sonnenflecken wurden aufsummiert und übereinander projiziert.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, SDO; Bearbeitung und Bildrechte: Şenol Şanli und Uğur İkizler; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Wie viele Sonnenflecken siehst du? Das mittlere Bild zeigt alle Sonnenflecken, die 2025 zu sehen waren. Im Kreis rundherum ist ein Bild für jeden Monat angeordnet und im großen Bild in der Mitte sehen wir noch einmal alle zusammen. Sonnenflecken sind magnetisch gekühlt und erscheinen deshalb dunkler. Sie bleiben von einigen Tagen bis zu Monaten auf der Sonnenoberfläche.

Dieses Bild stammt vom Solar Dynamics Observatory der NASA. Doch Sonnenflecken sieht man auch schon mit einem kleinen Teleskop oder mit einem Fernglas. Wichtig ist ein guter Sonnenfilter! Sehr große Sonnenfleckengruppen, wie vor kurzem AR 4366, sieht man sogar mit einer Brille für Sonnenfinsternisse.

Sonnenflecken werden immer noch nach Augenmaß gezählt. Die Anzahl gilt aber nicht als sehr genau, da sich die Flecken oft verändern und teilen. Letztes Jahr war das Aktivitätsmaximum der Sonne. Das ist die Zeit der stärksten magnetischen Aktivität ihres 11-jährigen Zyklus. Die Sonne bleibt in vieler Hinsicht unberechenbar. Wir wissen nicht, wann die nächste Sonneneruption stattfindet, die die Erde beeinflusst, oder wie aktiv der nächste Sonnenzyklus sein wird.

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SDO zeigt eine Sonneneruption

Videocredit: NASA, SDO, AIA, Helioviewer; Bearbeitung und Text: Ogetay Kayali (MTU)

Was steigt da von der Sonne auf? Eine hoch aufragende Struktur aus Sonnenplasma steigt plötzlich von der Oberfläche der Sonne auf und breitet sich in den Weltraum aus. Sie ist so groß wie mehrere Erden. Dies markiert den Beginn eines dramatischen koronalen Massenauswurfs (KMA; CME = coronal mass ejection). Das Ereignis wurde Ende 2024 vom Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA in eindrucksvoll detailreich festgehalten.

Wir können die Vorhersagen für Weltraumwetter durch die ständige Überwachung der Sonne verbessern. Es hilft der Menschheit zu verstehen, wie die Aktivität der Sonne Satelliten, GPS, Kommunikation über Funk und Stromnetze auf der Erde beeinflussen.

Dieses Video entstand aus drei Aufnahmen im extremen UV-Licht. Sie stammen von der Atmospheric Imaging Assembly (AIA), einem Instrument an Bord des SDO, und zeigen, wie Plasma mit verschiedenen Temperaturen bei dem Ausbruch nach oben geschleudert wird.

Im Video ist kühleres und dichteres Material, das aus der unteren Atmosphäre der Sonne aufsteigt, rot abgebildet. Gelb zeigt extrem heiße Schleifen. Sie sind Millionen Grad heiß. Diese Schleifen breiten sich nach außen aus, weil sich die Magnetfelder der Sonne öffnen. Nach dem Hauptausbruch leuchtet es in der Nähe der Ausbruchsregion blau. Dies ist ein Zeichen für extrem erhitztes Plasma. Es blieb zurück, als sich das Magnetfeld der Sonne schnell neu ordnete.

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Eine dreieckige Protuberanz schwebt über der Sonne

Über der Sonnenoberfläche, die an einen langhaarigen Teppich erinnert, schwebt eine dreieckige Sonnenprotuberanz.

Bildcredit und Bildrechte: Andrea Vanoni

Warum schwebt da ein Dreieck über der Sonne? Ihr Aussehen mag zwar ungewöhnlich sein, die Erscheinung an sich ist es aber nicht: Es handelt sich um einen Teil einer sich entwickelnden Sonnenprotuberanz. Magnetfeldschlaufen, die die Oberfläche der Sonne durchbrechen, kanalisieren den Strom geladener Teilchen und halten solche gasartigen Strukturen manchmal monatelang in der Schwebe. Eine Protuberanz leuchtet hell, da sie besonders heißes, dichtes oder undurchsichtiges Sonnenplasma enthält.

Die ungewöhnliche dreieckige Struktur entstand letzte Woche. Diese markante Protuberanz war größer als unsere Erde und wurde von einer Reihe von Sonnenfotograf*innen aufgenommen. Auch das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA hat dokumentiert, wie sie innerhalb eines Tages entstand und explosionsartig auflöste.

Dieses Bild wurde im roten Licht aufgenommen, das von leuchtendem Wasserstoff ausgestrahlt wird. Sogenannte Fibrillen bedecken die Chromosphäre der Sonne. Der Himmel im Hintergrund ist so dunkel, dass keine Sterne zu sehen sind. Die Oberfläche unserer Sonne war dieses Jahr recht aktiv.

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SDO zeigt den Ausbruch einer Protuberanz

Videocredit: NASA/Goddard/SDO-AIA-Team

Ausbrechende Protuberanzen gehören zu den spektakulärsten Erscheinungen auf der Sonne. 2011 nahm die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory eine beeindruckend große Protuberanz auf, die aus der Oberfläche herausbrach. Die dramatische Explosion wurde auf diesem Zeitraffervideo in Ultraviolettlicht festgehalten. In einem Zeitraum von 90 Minuten wurde alle 24 Sekunden ein neues Bild aufgenommen.

Die Dimensionen der Protuberanz sind gewaltig. Die ganze Erde passt problemlos unter den fließenden Vorhang aus heißem Gas. Eine Sonnenprotuberanz wird durch das Magnetfeld der Sonne kanalisiert und kann sich auch länger über der Sonnenoberfläche halten. Eine ruhende Protuberanz kann bis zu einem Monat bestehen. Sie kann aber auch in einem koronalen Massenauswurf (engl. Coronal Mass Ejection, kurz CME) ausbrechen, der heißes Gas in das Sonnensystem schleudert.

Der Mechanismus, der eine Sonnenprotuberanz erzeugt, ist nach wie vor ein aktuelles Forschungsthema. Unsere Sonne ist zur Zeit sehr aktiv, da sie sich erneut in der Nähe ihres Aktivitätsmaximums befindet. Das schlägt sich in zahlreichen Protuberanzen und CME nieder, von denen einer in der vergangenen Woche zu malerischen Polarlichtern führte.

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Sonnentanz

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

Manchmal scheint die Oberfläche unserer Sonne zu tanzen.

Mitte 2012 nahm die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory, die sich im Orbit um die Sonne befindet, eine eindrucksvolle Protuberanz auf. Sie schien einen Hechtsprung zu performen wie ein akrobatischer Tänzer. Die dramatische Explosion wurde im ultravioletten Licht aufgenommen und das hier gezeigte Zeitraffer-Video spielte sich in Wirklichkeit über drei Stunden ab.

Das Schleifen werfende Magnetfeld lenkte den Fluss des heißen Plasmas auf die Sonne.

Die Größe der tanzenden Protuberanz ist gewaltig – die ganze Erde würde bequem unter den fließenden Bogen aus heißem Gas passen. In der Ruhephase dauert eine Protuberanz typischerweise etwa einen Monat. Danach könnte sie in einem koronalen Massenauswurf (engl. Coronal Mass Ejection, CME) enden und heißes Gas ins Sonnensystem ausstoßen.

Der Energiemechanismus, der solche Sonnenprotuberanzen verursacht, ist immer noch Gegenstand der Forschung. Wie 2012 ist die Sonnenoberfläche auch dieses Jahr ziemlich aktiv und bringt zahlreiche Filamente und Protuberanzen hervor.

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Sonnenfackel: Die berühmte aktive Region kehrt zurück

Videocredit: NASA, Solar Dynamics Observatory

Es ist zurück. Die berühmte aktive Region auf der Sonne, die Polarlichter hervorrief, die zu Beginn des Monats auf der ganzen Erde zu sehen waren, überdauerte ihre Rotation um die erdabgewandte Seite der Sonne und ist zurück. Gestern tauchte die Region, die als AR 3664 bezeichnet wurde, langsam wieder auf der erdzugewandten Seite auf. Sie schleuderte eine weitere gewaltige Sonnenfackel aus, auch diese zählt zur energiereichen Klasse X.

Das Video zeigt die auftauchende aktive Region links unten. Das Solar Dynamics Observatory der NASA im Erdorbit nahm sie gestern in Ultraviolettlicht auf. Das Video zeigt in Zeitraffer, wie die Sonne im Lauf von 24 Stunden rotiert. Die Region wurde links unten bei etwa 2 Sekunden markiert. Dort bricht die mächtige Sonnenfackel aus.

Voraussichtlich treffen keine energiereichen Teilchen dieser Fackel und dem damit zusammenhängenden KMA die Erde direkt, um eindrucksvolle Polarlichter auszulösen, aber Forschende beobachten diese ungewöhnliche aktive Region die nächsten zwei Wochen sehr genau von der Erde aus, um zu sehen, was sich entwickelt.

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Sonnenminimum versus Sonnenmaximum

Videocredit: NASA, SDO, SVS

Die Oberfläche unserer Sonne ist ständig in Bewegung. In manchen Jahren ist sie ruhig und zeigt relativ wenige Sonnenflecken und aktive Regionen. In anderen Jahren ist sie aufgewühlt. Sie weist dann viele Sonnenflecken auf und wirft häufig CME und Sonneneruptionen aus. Die Oberfläche unserer Sonne durchläuft in Reaktion auf Magnetismus alle 11 Jahre relativ ruhige Phasen. Es sind Sonnenminima. Alternierend dazu gibt es relativ unruhige Phasen, sogenannte Sonnenmaxima.

Das Video zeigt links einen Monat Ende 2019. Damals war die Sonne nahe einem Sonnenminimum. Rechts ist ein Monat im Jahr 2014 nahe einem Sonnenmaximum zu sehen. Die Aufnahmen im fernen Ultraviolettlicht stammen vom Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA.

Unsere Sonne erreicht bis 2025 wieder ein Sonnenmaximum. Sie zeigt aber schon jetzt eine Oberfläche mit überraschend viel Aktivität.

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Sonnenflecken auf der aktiven Sonne

Auf der Sonnenoberfläche ist ein Muster aus Sonnenflecken, das aus zwei Gürteln über und unter dem Äquator besteht.

Bildcredit: NASA, SDO; Bearbeitung und Bildrechte: Şenol Şanlı

Warum ist unsere Sonne gerade so aktiv? Das ist nicht genau bekannt. Eine Zunahme an Oberflächenaktivität war zu erwarten, weil unsere Sonne 2025 ein Aktivitätsmaximum erreicht. Doch letzten Monat brachte die Sonne mehr Sonnenflecken hervor als in jedem Monat des letzten 11-Jahres-Zyklus – und sogar seit 2002.

Hier seht ihr ein Komposit aus Bildern, die das Solar Dynamics Observatory der NASA von Jänner bis Juni täglich aufnahm. Es zeigt eine große Zahl an Sonnenflecken. Große einzelne Flecken können etwa zwei Wochen lang von links nach rechts über die ganze Sonnenscheibe verfolgt werden. Im Lauf eines Sonnenzyklus treten Sonnenflecken meist immer näher am Äquator auf.

Sonnenflecken sind nur eine Art der Oberflächenaktivität auf unserer Sonne. Es gibt auch Sonnenfackeln oder koronale Massenauswürfe (KMA), bei denen Teilen ins Sonnensystem geschleudert werden. Da diese Teilchen Astronauten* und Elektronik beeinflussen können, ist die Beobachtung von Oberflächenstörungen von mehr als nur ästhetischem Wert. Andererseits kann Sonnenaktivität tatsächlich einen sehr hohen ästhetischen Wert haben, wenn sie in der Erdatmosphäre ein Polarlicht auslöst.

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