Ein Februar ohne Sonnenflecken

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Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Wohin sind all die Sonnenflecken verschwunden? Letzten Monat betrug die Gesamtzahl aller Sonnenflecken, welche die Sonne kreuzten … null. Die Sonnenaktivität liegt weit unter dem langjährigen Monatsdurchschnitt, und die Sonnenoberfläche wurde bei diesem Sonnenfleckenminimum so ungewöhnlich inaktiv wie schon vor 11 Jahren beim letzten Fleckenminimum.

Eine so ausgeprägte Passivität ist nicht nur ein optisches Schauspiel, sondern geht auch mit einer etwas trüberen Sonne einher, mit stabileren Löchern in der Sonnenkorona und einem weniger intensiv ausströmenden Sonnenwind. Der reduzierte Wind wiederum kühlt und komprimiert die äußere Erdatmosphäre (die Thermosphäre), was den Luftwiderstand für viele Satelliten im Erdorbit reduziert.

Die Bilder sind Schwarz-Weiß-Negative. Links ist die unruhige Sonnenoberfläche nahe dem Sonnenmaximum 2012 abgebildet, im Kontrast dazu zeigt das rechte Bild die Sonnenoberfläche vom letzten August, als das Sonnenaktivitätsminimum begann, bereits (wenige Tage) ohne Flecken. Die Auswirkungen dieses ungewöhnlich statischen Sonnenminimums werden erforscht.

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Partielle Finsternis über Peking

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Bildcredit und Bildrechte: Li Zhaoqi

Beschreibung: Am 6. Januar ging der Neumond – von Nordwestasien aus gesehen – als Silhouette vor der Sonne auf. Die partielle Sonnenfinsternis wurde auf dieser dramatischen Tele-Aufnahme nahe dem Maximum durch den dunstigen Himmel fotografiert. Im Vordergrund steht der Wanchun-Pavillon auf einer Hügelkuppe mit Blick über die berühmte Verbotene Stadt im Zentrum von Peking, darin beobachten Frühaufsteher die Sonne.

Diese war die erste von fünf Finsternissen 2019 – drei Sonnen- und zwei Mondfinsternissen. Als Nächstes kommt diesen Monat eine totale Mondfinsternis zum Perigäums-Vollmond. Dieses Himmelsschattenspiel sieht man am 21. Januar nachts auf jener Halbkugel des Planeten Erde, auf der Nord- und Südamerika, Europa und Westeafrika liegen.

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Außergewöhnliche Sonnenhalos

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Bildcredit und Bildrechte: Magnus Edback

Beschreibung: Willkommen zur Dezember-Sonnenwende, dem ersten Tag des Winters auf der Nordhalbkugel des Planeten Erde und des Sommers im Süden. Betrachten Sie zur Feier des Tages diese außergewöhnliche Schau schöner Eishalos um die Sonne!

Einfache Eishalos sind häufiger als Regenbögen – wenn Sie Ihre Augen vor direktem Sonnenlicht abschatten können, sind sie leicht erkennbar. Extrem selten sieht man jedoch Halos, die auch nur annähernd so komplex sind wie in dieser faszinierenden Szenerie. Das Bild wurde an einem 14. Dezember in der Nähe von Utendal in Schweden in der Mittagspause fotografiert, es zeigt ein relativ häufiges 22-Grad-Halo, Nebensonnen (Parhelia) und Sonnensäulen.

In der weitläufigen Anordnung seltener Halos wurden auch zuvor unbekannte Strukturen entdeckt. All diese Muster entstehen, wenn Sonnenlicht (oder Mondlicht) an sechsseitigen Wassereiskristallen in der Erdatmosphäre reflektiert und gebrochen wird. In diesem Fall stammen wahrscheinlich neben den atmosphärischen Eiskristallen einige von einer lokalen Quelle, nämlich den Schneekanonen des nahen Skizentrums.

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Fliegende Untertasse stürzt in der Wüste von Utah ab

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Bildcredit: USAF 388th Range Sqd., Genesis Mission, NASA

Beschreibung: Eine fliegende Untertasse aus dem Weltraum machte in der Wüste von Utah eine Bruchlandung, nachdem sie mit Radar aufgespürt und von Hubschraubern verfolgt worden war. Das Jahr war 2004, und es waren keine Außerirdischen beteiligt.

Die hier fotografierte Untertasse war die Genesis-Probenrückholkapsel, Teil der von Menschen gebauten robotischen Raumsonde Genesis, die 2001 von der NASA gestartet worden war, um die Sonne zu untersuchen. Die unerwartet harte Landung mit mehr als 300 km/h trat auf, weil sich die Fallschirme nicht wie geplant öffneten.

Die Mission Genesis war um die Sonne gekreist, um Sonnenwindpartikel zu sammeln, die normalerweise vom Erdmagnetfeld abgelenkt werden. Trotz der Bruchlandung waren viele Rückkehrproben in ausreichend gutem Zustand für eine Analyse geblieben. Zu den bisherigen Entdeckungen im Zusammenhang mit Genesis gehören neue Details zur Zusammensetzung der Sonne sowie zur Schwankung der Verteilung einiger Elementarten im Sonnensystem. Diese Ergebnisse lieferten faszinierende Detailhinweise dazu, wie Sonne und Planeten vor Milliarden Jahren entstanden sind.

Mehr zum Absturz von Genesis
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Sonnentanz


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

Beschreibung: Manchmal scheint die Oberfläche unserer Sonne zu tanzen. Mitte 2012 zum Beispiel filmte die Raumsonde Solar Dynamic Observatory der NASA im Sonnenorbit eine eindrucksvolle Protuberanz, die scheinbar wie eine akrobatische Tänzerin eine Hechtrolle machte.

Dieses Zeitraffervideo fasst drei Stunden zusammen und dokumentierte die dramatische Explosion in Ultraviolettlicht. Eine Magnetfeldschleife lenkte den Fluss des heißen Plasmas auf der 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 normalerweise ungefähr einen Monat bestehen und kann dann bei einem koronalen Massenauswurf (KMA) heißes Gas ins Sonnensystem hinausschleudern. Der Energiemechanismus, der eine Sonnenprotuberanz bildet, wird weiterhin aktiv erforscht. Anders als 2012 ist dieses Jahr die Sonnenoberfläche deutlich ruhiger und weist weniger tanzende Protuberanzen auf, da sie sich nahe dem Minimum ihres 11-jährigen magnetischen Zyklus befindet.

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Überzählige Regenbögen über New Jersey

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Bildcredit und Bildrechte: John Entwistle

Beschreibung: Kann Ihr Regenbogen das auch? Nachdem im letzten Monat die letzten Ausläufer des Wirbelsturms Florence über Jersey Shore in New Jersey (USA) gezogen waren, kam in einer Richtung die Sonne heraus, aber in der entgegengesetzten Richtung erschien etwas ziemlich Ungewöhnliches: eine Halle aus Regenbögen. Im Laufe der nächsten halben Stunde wurden – zur Freude des Fotografen und seiner Tochter – lebhafte überzählige Regenbögen ein- und ausgeblendet. Auf diesem Einzelbild sind mindestens fünf davon abgebildet.

Überzählige Regenbögen entstehen nur, wenn alle fallenden Wassertröpfchen fast gleich groß sind und üblicherweise kleiner sind als ein Millimeter. Dann wird das Sonnenlicht im Inneren der Regentröpfchen nicht nur reflektiert, sondern es kommt auch zu Interferenz. Dieses Wellenphänomen ähnelt Wellen auf einem Teich, wenn man einen Stein hineinwirft. Tatsächlich sind überzählige Regenbögen nur durch Wellen erklärbar, und Berichte von ihrer Existenz Anfang des 19. Jh. wurden für frühe Hinweise auf die Wellennatur des Lichtes gehalten.

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Das Sonnenspektrum mit fehlenden Farben

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Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Beschreibung: Es ist immer noch nicht bekannt, warum im Sonnenlicht manche Farben fehlen. Hier sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt, indem Sonnenlicht durch ein prismenartiges Instrument geleitet wurde. Das Spektrum entstand am McMath-PierceSonnenobservatorium und zeigt in erster Linie, dass unsere Sonne zwar weiß erscheint, tatsächlich aber Licht in fast jeder Farbe abstrahlt und im gelbgrünen Spektralbereich am hellsten leuchtet.

Die dunklen Flecken im oben gezeigten Spektrum stammen von Gas in oder über der Sonnenoberfläche, das Sonnenlicht absorbiert, welches darunter abgestrahlt wird. Da unterschiedliche Gasarten verschiedene Farben des Lichtes absorbieren, kann man aus diesen Flecken ableiten, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt, erst danach fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde die Mehrheit der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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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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Eishalos bei Yellowknife

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Bildcredit und Bildrechte: Stephen Bedingfield

Beschreibung: Sie haben vielleicht schon einmal einen Kreis um die Sonne gesehen. Eishalos, zum Beispiel ein 22-Grad-Ring, sind häufiger als Regenbögen und leicht erkennbar, wenn man die Augen vor Sonnenlicht schützt. Doch so eine Vielfalt an Eishalos mit Nebensonnen, Tangenten-, Infralateral- und Parrybögen, die sich alle auf diesem Schnappschuss vom Planeten Erde befinden, ist selten zu beobachten.

Das Bild wurde rasch fotografiert, und zwar am späten Morgen des 4. September in Yellowknife (Nordwest-Territorien in Kanada). Die schönen Muster entstehen, wenn Sonnenlicht (oder Mondlicht) von sechsseitigen Eiskristallen in der Erdatmosphäre reflektiert und gebrochen wird. Wahrscheinlich sehen die atmosphärischen Eishalos am Himmel anderer Welten anders aus.

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Eine mächtige Sonneneruption


Videocredit: SOHO-Arbeitsgemeinschaft, LASCO, ESA, NASA

Beschreibung: Es war eine der stärksten Sonneneruptionen der Geschichte. Sie ereignete sich 2003 und war im gesamten elektromagnetischen Spektrum zu beobachten. Im Röntgenspektralbereich wurde die Sonne für kurze Zeit mehr als 100 Mal heller als sonst. Am Tag nach dieser gewaltigen X-17-Sonneneruption – und einem anschließenden koronalen Massenauswurf (KMA) – trafen die energiereichen Teilchen, die bei diesen Explosionen ausgestoßen wurden, auf die Erde, riefen Polarlichter hervor und beeinflussten Satelliten. Die Raumsonde SOHO, welche diese Bilder fotografierte, wurde in einen schildkrötenartigen Sicherheitsmodus versetzt, um Schäden durch diesen und nachfolgende Teilchenstürme von der Sonne zu vermeiden.

In diesem Zeitrafferfilm wurden Ereignisse, die vier Stunden dauerten, auf 10 Sekunden komprimiert. Der KMA, der um die zentrale Sonnenblende herum sichtbar ist, tritt etwa drei Viertel der Videolänge auf, die Bilder zum Ende hin werden immer stärker verrauscht, als Protonen von den Explosionen auf SOHOs LASCO-Detektor trafen.

An einem Tag im Jahr 1859 führten die Auswirkungen eines noch mächtigeren Sonnensturms dazu, dass Telegrafenmasten auf der Erde Funken sprühten, was als Carrington-Ereignis in die Geschichte einging. Mächtige Sonnenstürme wie dieser können den Himmel mit schönen Polarlichtern bedecken, aber sie stellen auch eine echte Gefahr dar, da sie Satelliten und sogar Stromnetze auf der Erde beschädigen können.

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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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