Parker: Geräusche des Sonnenwindes

Videocredit: NASA, JHUAPL, Naval Research Lab, Parker Solar Probe Bearbeitung: Avi Solomon

Beschreibung: Wie klingt der Sonnenwind? Unsere Sonne verströmt einen Wind aus schnellen Teilchen. Zwar überträgt der Weltraum kaum Geräusche, doch die Teilcheneinschläge und veränderliche Felddaten der NASA-Sonde Parker Solar Probe in der Nähe der Sonne werden in Geräusche umgewandelt. Die Audiospur dieses Videos ist eine Wiedergabe mehrerer dieser Nachklänge.

Als Erstes hört man schaurig klingende Langmuir-Wellen, danach Whistler Mode Waves, die wie Wirbelstürme klingen, und zuletzt die schwierig zu beschreibenden Dispersive Chirping Waves. Beeindruckend ist auch die visuelle Zeitrafferaufnahme des Videos, sie zeigt die Sicht der Raumsonde Parker zur Seite ihres Sonnenschildes, und wo nacheinander die Planeten Erde, Jupiter, Merkur und Venus erscheinen, unterbrochen von Ausbrüchen starker kosmischer Strahlung, die den Bildsensor treffen.

Die Natur des Sonnenwindes in der Nähe Merkurs ist überraschend anders als in der Umgebung der Erde. Derzeit ist viel Forschungstätigkeit im Gange, um die Unterschiede besser zu verstehen.

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Von Perihel bis Aphel

Siehe Beschreibung. Vergleich der scheinbaren Sonnengröße in Sonnennähe (Perihel) und Sonnenferne (Aphel); Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Ian Griffin (Otago Museum)

Beschreibung: Am 5. Januar erreichte die Erde das Perihel für 2020 – das ist der Punkt auf ihrer elliptischen Bahn, an dem sie der Sonne am nächsten steht. Die Entfernung von der Sonne hat aber keinen Einfluss auf die Jahreszeiten. Diese werden von der Neigung der Rotationsachse der Erde bestimmt, daher ist im Januar auf der Nordhalbkugel immer noch Winter und im Süden Sommer. Doch es bedeutet, dass der scheinbare Durchmesser der Sonne am 5. Januar am größten war.

Dieses Bildkomposit vergleicht anschaulich zwei Bilder der Sonne, die beide auf dem Planeten Erde mit demselben Teleskop und derselben Kamera fotografiert wurden. Die linke Hälfte wurde am Tag des Perihels von 2020 fotografiert. Die rechte Hälfte entstand nur eine Woche vor dem Aphel am 4. Juli 2019, dem sonnenfernsten Punkt der Erdbahn.

Die Änderung des scheinbaren Sonnendurchmessers zwischen Perihel und Aphel, der sonst schwer erkennbar ist, beträgt nur wenig mehr als 3 Prozent. Das Perihel 2020 und das vorangegangene Aphel 2019 waren das nächste und das fernste Perihel und Aphel im 21. Jahrhundert.

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Eine verzerrte Finsternis bei Sonnenaufgang

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Bildcredit und Bildrechte: Elias Chasiotis

Beschreibung: Haben Sie schon einmal so einen Sonnenaufgang gesehen? Nach anfänglicher Bewölkung schien die Sonne bei einer partiellen Finsternis zweigeteilt aufzugehen, sodass der Fotograf diesen Sonnenaufgang als den atemberaubendsten seines Lebens beschrieb.

Der dunkle Kreis am oberen Rand der von der Atmosphäre geröteten Sonne ist der Mond – aber auch der dunkle Berg darunter, weil in der Erdatmosphäre entlang der Sichtlinie eine Inversionsschicht aus ungewöhnlich warmer Luft lag, die wie eine gewaltige Linse wirkte und ein zweites Bild erzeugte. Bei einem gewöhnlichen Sonnen-Auf- oder Untergang ist dieses seltene Phänomen der Atmosphärenoptik als Effekt der etruskischen Vase bekannt.

Dieses Bild wurde vor zwei Tagen in al-Wakra (Katar) fotografiert. Einige Beobachter sahen östlich davon auf einem schmalen Pfad der Erde eine vollständige ringförmige Sonnenfinsternis – dabei ist der Mond zur Gänze von der dahinter stehenden Sonne umgeben, sodass sie einen Feuerring bildet. Die nächste Sonnenfinsternis, auch eine ringförmige Finsternis, findet im Juni 2020 statt.

Interessante an APOD geschickte Bilder: die partielle Sonnenfinsternis vom Dezember 2019
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Reflektierter Ablauf einer partiellen Sonnenfinsternis

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Bildcredit und Bildrechte: Majid Ghohroodi

Beschreibung: Was ist mit der Sonne passiert? Wenn Sie gestern zur rechten Zeit am richtigen Ort waren, konnten Sie sehen, wie die Sonne teilweise vom Mond verfinstert aufging. Dieses Bild ist eine Folge von sechs Aufnahmen, es zeigt den ungewöhnlichen Anblick auf dramatische Weise nicht nur direkt, sondern auch als Reflexion im Salzsee Hoz-e Soltan im Iran.

Die fast weiße Sonne erscheint am Horizont matter und röter, weil die Erdatmosphäre blaues Licht stärker streut. Die gestrige partielle Sonnenfinsternis war über einem Großteil von Asien und Australien am Himmel zu beobachten. Wer sich jedoch bei ausreichend klarem Himmel auf einem schmalen Pfad der Erdoberfläche befand, kam in den Genuss einer vollständigen ringförmigen Sonnenfinsternis, bei welcher der Mond vollständig von der Sonne umgeben ist, was als Feuerring bezeichnet wird.

Die nächste ringförmige Sonnenfinsternis findet im Juni 2020 statt.

Sehenswerte Bilder, die an APOD geschickt wurden: Die partielle Sonnenfinsternis vom Dezember 2019
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Ringförmige Sonnenfinsternis über New Mexico

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Bildcredit und Bildrechte: Colleen Pinski

Beschreibung: Was tut diese Person? 2012 war eine ringförmige Sonnenfinsternis auf einem schmalen Pfad sichtbar, der den nördlichen Pazifik und mehrere westliche US-Staaten kreuzte.

Bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis ist der Mond zu weit von der Erde entfernt, um die ganze Sonne zu bedecken, sodass die Sonne als Feuerring über den Mondrand hinausragte. Um dieses ungewöhnliche Sonnenereignis zu fotografieren, fuhr ein fleißiger Fotograf von Arizona nach New Mexico und suchte die beste Aussicht. Nachdem er seine Ausrüstung aufgebaut hatte und die verfinsterte Sonne gerade über einem etwa 0,5 Kilometer entfernten Bergrücken unterging, marschierte eine Person unwissentlich genau ins Bild.

Der Fotograf war zwar dankbar für das unerwartete persönliche Element, erfuhr aber nie die Identität des Eindringlings, dessen Silhouette zu sehen ist. Es sieht aus, als hielte die Person ein rundes Gerät, das ihr einen gefahrlosen Blick auf die Finsternis gewährte. Das Bild wurde am 20. Mai 2012 um 19:36 Ortszeit bei Sonnenuntergang in einem Park in der Nähe von Albuquerque in New Mexico (USA) fotografiert.

Morgen ist wieder eine ringförmige Sonnenfinsternis zu beobachten, diesmal auf einem schmalen Pfad, der in Saudi Arabien beginnt und über Südindien, Singapur und Guam verläuft. Fast ganz Asien kann somit morgen bei klarem Himmel zumindest eine partielle Sonnenfinsternis beobachten.

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Sonnendosen-Zeitraffer von Sonnenwende zu Sonnenwende

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Bildcredit und Bildrechte: Sam Cornwell

Beschreibung: Die Sonnenwende im Dezember 2019 findet am 22. Dezember um 4:19 Weltzeit statt, dem ersten Tag des Winters auf der Nordhalbkugel und des Sommers im Süden des Planeten Erde. Das ist in Nordamerika der 21. Dezember.

Betrachten Sie zur Feier des Tages eine Zeitraffer-Animation des jahreszeitlichen Sonnenpfades am Himmel. Dieser entstand aus Solargrafie-Bildern mit einer ausgeklügelten Anordnung von 27 Lochkameras. Das erste Bild dieser Sonnendosen-Kameraanordnung wurde um den 21. Dezember 2018 aufgenommen, das letzte Bild der Serie wurde nahe dem 21. Juni 2019 – der nördlichen Sommersonnenwende – vollendet. Alle 27 Kameraaufnahmen wurden zur gleichen Zeit gestartet, und jede Woche wurde eine Kamera abgedeckt und aus der Anordnung entfernt.

Nacheinander betrachtet wachsen auf den Lochkamerabildern die Spuren des täglichen Sonnenpfades von der Winter- (unten) bis zur Sommersonnenwende (oben). Die Spuren des Sonnenpfades spiegeln sich vorne im Williestruther Loch in den Scottish Borders. Klicken Sie einfach auf das Bild oder folgen Sie diesem Link, um das vollständige Zeitraffer-GIF aus 27 Einzelbilder abzuspielen.

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Seitlicher Blick von der Parker Solar Probe


Videocredit: NASA, JHUAPL, Naval Research Lab, Parker Solar Probe

Beschreibung: Jeder sieht die Sone. Niemand war jemals dort. Doch 2018 startete die NASA die robotische Parker Solar Probe (PSP), um erstmals die Regionen um die Sonne zu erforschen. Die langgezogene Umlaufbahn der PSP bringt sie alle paar Monate mit jeder Umrundung sogar noch näher an die Sonne heran.

Dieses Zeitraffervideo zeigt den Blick von hinter dem Sonnenschild der PSP bei ihrer ersten Annäherung an die Sonne vor einem Jahr auf etwa den halben Bahnradius von Merkur. Der Zeitraum, in dem die Kameras des Wide Field Imager for Solar Probe (WISPR) der PSP Bilder aufnahmen, betrug mehr als neun Tage, dieser wurde hier digital auf etwa 14 Sekunden verkürzt.

Ganz links sieht man die wogende Sonnenkorona sowie Sterne, Planeten und sogar das zentrale Band unserer Milchstraße, die im Hintergrund vorbeiziehen, während die PSP um die Sonne wandert. Die PSP zeigte, dass die Umgebung der Sonne überraschend komplex ist und Umkehrungen darin stattfinden – zu manchen Zeiten kehrt sich das Magnetfeld der Sonne kurz um.

Die Sonne ist nicht nur die Hauptenergiequelle der Erde, ihr veränderlicher Sonnenwind komprimiert die Erdatmosphäre, löst Polarlichter aus, beeinflusst das Stromnetz und kann sogar Kommunikationssatelliten im Orbit beschädigen.

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Merkur überquert eine ruhige Sonne


Videocredit: NASA, SDO, Science Visualization Studio der NASA; Musik: Gustav Sting (Kevin MacLeod) via YouTube

Beschreibung: Was ist dieser schwarze Punkt, der über die Sonne zieht? Es ist der Planet Merkur. Der innerste Planet des Sonnensystems zieht – von der Erde aus gesehen – normalerweise über oder unter der Sonne vorbei, doch letzten Monat schien er direkt über ihre Mitte zu wandern. Er wurde dabei von Planetenliebhabern auf der ganzen Welt beobachtet, doch eine besonders klare Aussicht hatte das Solar Dynamics Observatory (SDO) im Erdorbit.

Dieses Video wurde mit dem HMI-Instrument des SDO in einem breiten Spektralbereich des sichtbaren Lichts aufgenommen und verkürzt den 5 1/2 Stunden dauernden Transit auf etwa 13 Sekunden. Die Sonne im Hintergrund war ungewöhnlich ruhig – selbst wenn man bedenkt, dass sie sich nahe einem Sonnenaktivitätsminimum befindet – und wies keine Sonnenflecken auf.

Der nächste Merkurtransit über die Sonne findet 2032 statt.

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Merkurs Silhouette

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Bildcredit und Bildrechte: Martin Wise

Beschreibung: Der kleine dunkle runde Fleck auf dieser Nahaufnahme der Sonne ist der Planet Merkur. Dieses hochaufgelöste Teleskopbild wurde aus 61 scharfen, kolorierten Video-Einzelbildern kombiniert – es ist eine turbulente Anordnung von Konvektionszellen in der Photosphäre, welche die helle Sonnenoberfläche bedecken.

Doch Merkurs regelmäßigere Silhouette fällt auf. Natürlich können – vom Planeten Erde aus betrachtet – nur die inneren Planeten Merkur und Venus vor der Sonne vorbeiziehen und als Silhouette sichtbar sein. Beim Merkurtransit am 11. November 2019 maß die Silhouette des innersten Planeten nur 1/200stel des Sonnendurchmessers. Daher war es sogar bei klarem Tageshimmel schwierig, ihn ohne die Hilfe eines sicheren Sonnenteleskops zu sehen.

Dieser Merkurtransit, der auf den Transit von 2016 folgte, war der 4. von insgesamt 14 Transiten vor der Sonne im 21. Jahrhundert. Der nächste Merkurtransit findet am 13. November 2032 statt.

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Ein Merkur-Transit-Ablauf

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Bildcredit und Bildrechte: Dominique Dierick

Beschreibung: Morgen Montag kreuzt Merkur – von der Erde aus gesehen – die Vorderseite der Sonne. Das Ereignis wird als Transit bezeichnet. Zum letzten Mal geschah das 2016. Weil die Ebene der Merkurbahn nicht exakt in der gleichen Ebene wie die Erdbahn liegt, zieht Merkur für gewöhnlich scheinbar über oder unter der Sonne durch.

Dieser Zeitrafferablauf wurde über ein Einzelbild gelegt. Er wurde auf einem Balkon in Belgien fotografiert und zeigt den ganzen Transit vom 7. Mai 2003. Diese Sonnenüberquerung dauerte länger als fünf Stunden, sodass die oben gezeigten 23 Bilder in Zeitabständen von ungefähr  15 Minuten fotografiert wurden. Der Nordpol der Sonne, die Erdbahn und die Merkurbahn liegen, obwohl sie unterschiedlich sind, links im oberen Teil des Bildes. In der Mitte und ganz rechts sind Sonnenflecken zu sehen. Der nächste Merkurtransit nach Montag findet 2032 statt.

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Raumstation kreuzt eine fleckenlose Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Eduardo Schaberger Poupeau

Beschreibung: Normalerweise sieht man die Internationale Raumstation nur bei Nacht. Die Internationale Raumstation (ISS) ist an vielen Orten etwa einmal im Monat als heller Fleck zu sehen, der langsam über den Nachthimmel zieht, während die ISS die Erde umkreist. Die ISS ist dann kurz nach Sonnenuntergang oder kurz vor Sonnenaufgang zu sehen, weil sie Sonnenlicht reflektiert. Sobald sie in den Erdschatten tritt, wird sie unsichtbar.

Die einzige Gelegenheit, bei der man die ISS tagsüber sieht, ist, wenn sie direkt vor der Sonne kreuzt. Sie zieht jedoch so schnell vorbei, dass nur Kameras mit kurzen Belichtungszeiten die Silhouette der ISS vor dem Hintergrund der Sonne visuell einfrieren können. Auf diesem Bild ist genau das zu sehen – es ist eine Bildserie, die vor einem Monat in Santa Fe in Argentinien – zeitlich perfekt geplant – aufgenommen wurde. Diese Bilder wurden später mit einem separaten Bild kombiniert, welches die Textur der fleckenlosen Sonne zeigt, sowie einem Bild, das die Protuberanzen der Sonne am Rand betont.

Beim aktuellen ungewöhnlich niedrigen Sonnenminimum ist die Sonne schon fast das ganze Jahr 2019 ohne Sonnenflecken.

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