Sonnenhalo über Schweden


Videocredit und -rechte: Håkan Hammar (Vemdalen Ski Resort, SkiStar)

Beschreibung: Was ist mit der Sonne passiert? Manchmal sieht es aus, als würde man die Sonne durch einige riesige Linse betrachten. Auf diesem Video sind jedoch Millionen winziger Linsen zu sehen: Eiskristalle.

Wasser kann in der Luft zu kleinen, flachen, sechseckigen Eiskristallen frieren. Wenn diese Kristalle zu Boden flattern, sind ihre Oberflächen die meiste Zeit flach und parallel zum Boden gerichtet. Bei Sonnenaufgang oder -untergang befinden sich viele der fallenden Eiskristalle in derselben Ebene wie die Zusehenden. Während dieser Ausrichtung kann sich jeder Kristall wie eine Miniaturlinse verhalten und Sonnenlicht in unsere Sichtlinie lenken. Dabei entstehen Phänomene wie Parhelia, das ist der technische Begriff für Nebensonne.

Dieses Video wurde Ende 2017 an der Seite eines Skihügels im Skiresort Vemdalen in Zentralschweden gefilmt. Im Zentrum seht ihr das direkteste Bild der Sonne, links und rechts davon leuchten zwei markante helle Nebensonnen. Auch der helle 22-Grad-Halo und der seltenere, viel blassere 46-Grad-Halo sind zu sehen – Letzterer entsteht ebenfalls durch Sonnenlicht, das durch Eiskristalle in der Atmosphäre gebrochen wird.

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Postkarte vom Südpol

Partielle Sonnenfinsternis am 4. Dezember über dem Südpolteleskop und dem BICEP-Teleskop in der Antarktis.

Bildcredit und Bildrechte: Aman Chokshi

Beschreibung: An diesem Standort, der etwas mehr als einen Kilometer vom geografischen Südpol des Planeten Erde entfernt ist, war die Sonnenfinsternis am 4. Dezember als partielle Finsternis zu sehen. Zum Höhepunkt der Finsternis bedeckte der Neumond 90 Prozent der Sonnenscheibe.

Natürlich kletterten die Besatzungen des Südpolteleskops (links) und des BICEP-Teleskops (rechts) auf  das Dach des Dunkelsektor-Labors der Amundsen-Scott-Station, um zuzusehen. Das Zeitraffer-Kompositbild entstand in der Nähe des lokalen Finsternismaximums, alle vier Minuten wurde ein Bild der Sonne am kalten antarktischen Himmel fotografiert. Auf dem Dach seht ihr (von links nach rechts) Brandon Amat, Aman Chokshi, Cheng Zhang, James Bevington und Allen Forster mit erhobenen Armen.

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Totale Sonnenfinsternis am südlichen Ende der Welt

Totale Sonnenfinsternis über dem Südpolarmeer.

Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek (ESO Photo Ambassador, Institut für Physik in Opava)

Beschreibung: Gestern war am Ende der Welt eine totale Sonnenfinsternis zu sehen. Um das ungewöhnliche Phänomen zu dokumentieren, flogen Flugzeuge über die bewölkte Meereslandschaft des Südpolarmeers.

Der helle Fleck auf diesem atemberaubenden Bild ist die äußere Korona der Sonne, der dunkle Fleck in der Mitte ist der verfinsternde Mond. Links unten seht ihr einen Flügel und eine Turbine des Flugzeugs, darüber fliegt ein weiteres Flugzeug, das die Finsternis beobachtet. Der dunkle Bereich am Himmel, der die verfinsterte Sonne umgibt, ist der Schattenkegel. Er ist dunkel, weil ihr einen langen Korridor aus Luft entlangblickt, die vom Mond abgeschattet ist. Wenn ihr genau hinseht, erkennt ihr rechts neben der verfinsterten Sonne den Planeten Merkur.

Im April 2023 kreuzt der Schatten der nächsten totalen Sonnenfinsternis Teile von Australien und Indonesien, der Schatten der darauffolgenden Finsternis im April 2024 zieht über Nordamerika.

Interessante Finsternisbilder, die bei APOD eingereicht wurden: totale Sonnenfinsternis vom Dezember 2021
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NuSTAR zeigt die Sonne im Röntgenlicht

Sonne in UV-Licht und Röntgenlicht. Bilder des Röntgensatelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array NuSTAR liefern Hinweise, warum die Zonen über Sonnenflecken so heiß sind.

Bildcredit: NASA, NuSTAR, SDO

Beschreibung: Warum sind die Zonen über Sonnenflecken so heiß?

Sonnenflecken sind etwas kühler als die umgebende Sonnenoberfläche, weil die Magnetfelder, die sie erzeugen, die Aufheizung durch den Strömungstransport verringern. Daher ist es erstaunlich, dass die Regionen darüber – sogar viel höher oben in der Sonnenkorona – hundertmal heißer sein können.

Um herauszufinden, warum das so ist, richtete die NASA das sehr empfindliche Röntgenteleskop des Satelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) im Erdorbit zur Sonne. Dieses Bild zeigt die Sonne in ultraviolettem Licht, die Aufnahmen mit dem Solar Dynamics Observatory (SDO) im Orbit sind rot dargestellt. In Falschfarben-Grün und -Blau wurden Emissionen oberhalb von Sonnenflecken in darübergelegt, die von NuSTAR in verschiedenen Bändern energiereicher Röntgenstrahlen erfasst wurden, diese zeigen Regionen mit extrem hoher Temperatur.

NuSTAR-Bilder wie dieses liefern Hinweise zum Mechanismus der Aufheizung der Sonnenatmosphäre und und werfen ein neues Licht auf solare Nanoflares und Mikroflares als kurze Energieschübe, welche die ungewöhnliche Erwärmung verursachen könnten.

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Wie man ein Licht am Himmel erkennt

Grafik zur Erkennung von Himmelslichtern.

Illustrationscredit und -rechte: HK (Die Liga der verlorenen Fälle)

Beschreibung: Was ist dieses Licht am Himmel? Das ist eine häufige Frage, auf die man mit ein paar schnellen Beobachtungen eine Antwort finden kann. Zum Beispiel: Bewegt es sich oder blinkt es? Wenn ja, und wenn ihr in der Nähe einer Stadt wohnt, lautet die Antwort meist: Ein Flugzeug, weil es viele Flugzeuge gibt, aber nur wenige Sterne und Satelliten hell genug sind, um sie über einer künstlichen Lichtglocke zu sehen.

Wenn nicht, und wenn ihr weit von einer Stadt entfernt wohnt, ist das helle Licht wahrscheinlich ein Planet wie die Venus oder der Mars – Erstere steht in der Morgen- oder Abenddämmerung nahe am Horizont. Manchmal ist es wegen der geringen scheinbaren Bewegung eines fernen Flugzeugs nahe am Horizont schwierig, es von einem hellen Planeten zu unterscheiden, aber nach wenigen Minuten kann man ein Flugzeug durch seine Bewegung erkennen.

Immer noch unsicher? Diese Grafik bietet eine witzige, aber meist richtige Einschätzung. Begeisterte Sternenfreundinnen und -freunde haben vielleicht nett formulierte Verbesserungsvorschläge, die willkommen sind.

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Video eines grünen Blitzes


Videocredit und -rechte: Paolo Lazzarotti

Beschreibung: Viele halten ihn für einen Mythos. Andere denken, er ist echt, aber seine Ursache wäre unbekannt. Abenteurerinnen sind stolz darauf, wenn sie einen gesehen haben. Es ist ein grüner Blitz von der Sonne. Tatsache ist, dass es den grünen Blitz gibt und seine Ursache gut bekannt ist.

Kurz bevor die untergehende Sonne ganz verschwindet, leuchtet ein letzter Schimmer auf, der auffallend grellgrün ist. Der Effekt ist meist nur an Orten mit einem niedrigen, weit entfernten Horizont sichtbar und dauert nur wenige Sekunden. Ein grüner Blitz ist auch bei Sonnenaufgang sichtbar, aber man muss die Zeit besser planen, um ihn zu erspähen.

Letzten Monat wurde ein dramatischer grüner Blitz auf Video gefilmt, als die Sonne hinter dem Ligurischen Meer in der Toskana in Italien unterging. Der zweite Ablauf im Video zeigt den grünen Blitz in Echtzeit, der erste läuft schneller und der letzte in Zeitlupe. Die Sonne selbst wird nicht teilweise grün – der Effekt entsteht durch die Schichten der Erdatmosphäre, die sich wie ein Prisma verhält.

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Ein Filament schießt aus der Sonne


Videocredit und -rechte: Stéphane Poirier

Beschreibung: Warum entweicht manchmal ein Teil der Sonnenatmosphäre ins All? Der Grund dafür liegt in den veränderlichen Magnetfeldern, die durch die Sonnenoberfläche verlaufen. In Regionen mit starkem Oberflächenmagnetismus, sogenannten aktiven Regionen, sind häufig dunkle Sonnenflecken anzutreffen.

Aktive Regionen können geladenes Gas entlang von gewölbten oder ausladenden Magnetfeldern kanalisieren. Dieses Gas fällt manchmal zurück, manchmal entweicht es, und manchmal trifft es sogar unsere Erde.

Dieses Zeitraffervideo zeigt die Entwicklung im Laufe einer Stunde, es wurde mit einem kleinen Teleskop in Frankreich aufgenommen und zeigt ein ausbrechendes Filament, das Ende letzten Monats von der Sonne aufstieg. Dieses Filament ist riesig: Zum Vergleich ist links oben die Größe der Erde abgebildet.

Kurz nachdem das Filament aufstieg, stieß die Sonne eine mächtige Fackel der X-Klasse aus, während ein gewaltiger Sonnen-Tsunami die Oberfläche erschütterte. Das Ergebnis war eine Wolke geladener Teilchen, die durch unser Sonnensystem rasten, unsere Erde aber großteils verfehlten – zumindest diesmal. Dennoch traf eine ausreichende Menge Sonnenplasma auf das Erdmagnetfeld, um ein paar blasse Polarlichter hervorzurufen.

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Sonnenaufgang am Südpol

Sonnenaufgang am Südpol.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Wolf (U. Wisconsin), IceCube Neutrino Obs., NSF; ht: Alice Allen

Beschreibung: Der Sonnenaufgang am Südpol ist anders. Normalerweise ist er ein willkommener Anblick, denn er folgt auf Monate der Dunkelheit – und damit beginnen Monate mit Sonnenschein.

An den Polen der Erde kann es Wochen dauern, bis die Sonne aufgeht, während es an Orten in mittleren Breiten nur Minuten dauert. Die Ursache für den Sonnenaufgang an einem Pol ist nicht die Erdrotation, sondern die Neigung der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne. An den Polen einer luftlosen Erde wäre die Sonne erstmals zur Tagundnachtgleiche sichtbar, doch durch die Brechung der Erdatmosphäre und die Größe der Sonnenscheibe erscheint der obere Rand der Sonne etwa zwei Wochen früher.

Auf diesem Bild von vor zwei Wochen ragt die Sonne über den Horizont einer riesigen Eislandschaft am Südpol der Erde. Der wahre Südpol liegt nur wenige Meter links neben dem Kommunikationsturm. Diese Aufnahme vom Sonnenaufgang am Pol war besonders interessant, da die Sonne von einem grünen Blitz gekrönt war.

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Sonnenfleckenhügel

Sonnenaufgang bei Sierra del Cid in Perter in Spanien.

Bildcredit und Bildrechte: Jordi Coy

Beschreibung: Rollt diese riesige orangefarbene Kugel den von Bäumen gesäumten Hügel hinunter? Nein, weil es in Wirklichkeit die Sonne ist. Der Zentralstern unseres Sonnensystems wurde zusammen mit einem prachtvoll detaillierten Vordergrund fotografiert, als er vor zwölf Tagen auf der Erde hinter einem Hügel aufging.

Auf der Sonnenscheibe waren fünf Sonnenflecken zu sehen – ziemlich viele, wenn man bedenkt, dass während des Minimums an Sonnenaktivität in den letzten Jahren an den meisten Tagen keine Flecken zu sehen waren. Wenn ihr den Hügel – Sierra del Cid in Perter (Spanien) – genau betrachtet, seht ihr nicht nur die Silhouetten von Kiefern, sondern auch die von Menschen – es sind zufällig drei Brüder des Fotografen. Die Bäume und die Brüder waren am Morgen dieses gut geplanten Einzelfotos ungefähr 3,5 Kilometer entfernt. Ein dunkler Filter dämpfte die gleißende Sonne und brachte die unteren Sonnenflecken gut zur Geltung.

Innerhalb weniger Minuten stieg die Sonne weit über den Hügel, und im Lauf einer Woche rotierten die Sonnenflecken mit der Sonne aus dem Blickfeld. Doch die abgebildete Szene ist nun zur Freude aller in der Zeit gefroren.

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Perihel und Aphel

Vergleich zwischen dem scheinbaren Durchmesser der Sonne zum Perihel (Sonnennähe) und Aphel (Sonnenferne).

Bildcredit und Bildrechte: Richard Jaworski

Beschreibung: Am 5. Juli 2021 erreichte die Erde das Aphel 2021, das ist der sonnenfernste Punkt auf ihrer elliptischen Bahn. Natürlich beeinflusst die Entfernung der Erde von der Sonne nicht die Jahreszeiten. Diese sind abhängig von der Neigung der Rotationsachse der Erde, daher ist im Juli auf der Nordhalbkugel immer noch Sommer und auf der Südhalbkugel Winter.

Doch es bedeutet, dass am 5. Juli die Sonne – vom Planeten Erde aus betrachtet – ihre kleinste scheinbare Größe hatte. Dieses Komposit vergleicht zwei Bilder der Sonne, die mit demselben Teleskop und derselben Kamera fotografiert wurden. Die linke Hälfte entstand nahe dem Perihel 2021 (2. Januar), dem sonnennächsten Punkt auf der Erdbahn. Das rechte Bild wurde kurz vor dem Aphel 2021 fotografiert.

Der Unterschied des scheinbaren Durchmessers der Sonne zwischen Perihel und Aphel ist normalerweise schwierig zu erkennen, da er nur etwas mehr als 3 Prozent beträgt.

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AR2835: Inseln in der Photosphäre

Die Aktiven Region AR2835 ist die größte Aktive Region, die derzeit die Sonne kreuzt.

Bildcredit und Bildrechte: Michael Teoh, Heng-Ee-Observatorium, Penang, Malaysia

Beschreibung: Sonnenflecken sind dunkle Inseln in der Photosphäre – das ist die helle Oberfläche der Sonne. Diese Flecken sind so groß wie Planeten, sie schwimmen in einem Meer aus leuchtendem Plasma und sind an starken Magnetfeldern verankert. Sonnenflecken befinden sich in aktiven Sonnenregionen. Sie wirken nur deshalb dunkel, weil sie etwas kühler sind, ihre Temperatur beträgt etwa 4000 Kelvin. Im Vergleich dazu herrschen auf der umgebenden Sonnenoberfläche Temperaturen von 6000 Kelvin.

Diese Sonnenflecken liegen in der Aktiven Region AR2835. Es ist die größte Aktive Region, die derzeit die Sonne kreuzt. Diese scharfe Teleskop-Nahaufnahme vom 1. Juli zeigt sie in einem Sichtfeld, das etwa 150.000 Kilometer breit ist, das entspricht mehr als zehn Erddurchmessern. Aktive Sonnenregionen mit ihren mächtigen Magnetfeldern sind häufig für Sonnenfackeln und koronale Massenauswürfe verantwortlich, das sind Stürme, die das Weltraumwetter in Erdnähe beeinflussen.

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