Schweizer Alpen, Marshimmel

Diese verschneite Berg- und Himmelslandschaft wurde am 6. Februar in der Nähe von Melchsee-Frutt in der Zentralschweiz auf dem Planeten Erde fotografiert, als eine riesige Staubwolke aus der Sahara die Alpen erreichte.

Bildcredit und Bildrechte: Jens Bydal

Beschreibung: Diese verschneite Berg- und Himmelslandschaft wurde am 6. Februar in der Nähe von Melchsee-Frutt in der Zentralschweiz auf dem Planeten Erde fotografiert. Doch das rötliche Tageslicht und das bläuliche Leuchten um die Nachmittagssonne sind die Farben des Marshimmels.

Natürlich haben beide Welten dieselbe Sonne. Auf dem Mars scheint die Sonne nur etwa halb so hell, und sie ist nur zwei Drittel so groß wie auf der Erde. In der dünnen Marsatmosphäre sind feine, von der Marsoberfläche aufgewirbelte Staubteilchen verteilt. Sie sind reich an Eisenoxiden und färben den Roten Planeten. Da sie bevorzugt blaues Sonnenlicht filtern, hat der Marshimmel einen rötlichen Farbton, doch das nach vorne gestreute Licht in der Nähe der kleineren, blasseren Marssonne wirkt relativ bläulich.

Normalerweise streut die dichtere Erdatmosphäre blaues Licht stark, daher ist der irdische Himmel blau. Doch am 6. Februar erreichte eine riesige Staubwolke aus der Sahara, die über das Mittelmeer geweht wurde, die Schweizer Alpen, trübte die Sonne und verlieh diesem alpinen Nachmittag die Farben des Marshimmels. Am nächsten Tag war nur noch der Schnee mit rötlichem Staub bedeckt.

Neues vom Mars: NASA-Berichterstattung von Perseverance
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Totale Sonnenfinsternis 2020

Bei der totalen Sonnenfinsternis im Dezember 2020 war auch der unglückselige Komet C/2020 X3 SOHO links unten zu sehen, etwa auf der 7-Uhr-Position.

Bildcredit und Bildrechte: Miloslav Druckmuller, Andreas Moller, (Technische Universität Brünn)

Beschreibung: Auf einem schmalen Pfad, der den Süden von Südamerika bei Chile und Argentinien kreuzte, wanderte der letzte Neumond 2020 während der einzigen totalen Sonnenfinsternis des Jahres am 14. Dezember vor die Sonne. Der Neumond war nur 2 Tage vom erdnächsten Punkt seiner elliptischen Bahn – dem Perigäum – entfernt. Seine Oberfläche ist auf diesem dramatischen Kompositbild zart vom Erdschein beleuchtet.

Das Bild ist ein bearbeitetes Komposit aus 55 kalibrierten Aufnahmen mit Belichtungszeiten von 1/640 bis 3 Sekunden. Es deckt einen großen Helligkeitsumfang während der Totalität ab und zeigt die dämmrige Mondoberfläche sowie blasse Sterne im Hintergrund, zusammen mit planetengroßen Protuberanzen am Sonnenrand, einen gewaltigen koronalen Massenauswurf und flüchtige Strukturen in der Korona, die normalerweise im Gleißen der Sonne verborgen sind. Bei genauer Betrachtung erkennt ihr, wie sich der unglückselige Komet C/2020 X3 SOHO von links unten nähert, etwa auf der 7-Uhr-Position. Er gehört zur sonnenstreifenden Kreutzfamilie.

2021 ist am 10. Juni eine ringförmige Sonnenfinsternis zu sehen, doch für die einzige totale Sonnenfinsternis des Jahres müsst ihr bis 4. Dezember warten. Diese Finsternis ist auf einem schmalen Pfad total, der den südlichsten Kontinent Antarktis kreuzt.

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Sonnenwende: Sonnenaufgänge im Laufe des Jahres

Die Richtungen der Sonnenaufgänge eines Jahres von Amman in Jordanien.

Bildcredit und Bildrechte: Zaid M. Al-Abbadi

Beschreibung: Geht die Sonne immer in derselben Richtung auf? Nein. Im Lauf der Monate ändert sich auch die Richtung zum Sonnenaufgang. Dieses Bild zeigt jeden Monat im Jahr 2019 die Richtung zum Sonnenaufgang in der Nähe von Amman in Jordanien. Die Kamera zeigt immer nach Osten. Links liegt Norden und rechts Süden.

Die Sonne geht immer ungefähr im Osten auf, doch zur Sonnenwende im Dezember geht sie am weitesten Richtung Süden auf und zur Junisonnenwende am weitesten im Norden. Heute ist die Sonnenwende im Dezember. An diesem Tag sind auf der Nordhalbkugel die wenigsten Sonnenstunden und auf der Südhalbkugel die meisten.

In vielen Ländern gilt die Dezembersonnenwende als offizielle Änderung der Jahreszeiten: Sie ist zum Beispiel der erste Tag des Winters im Norden. Sonnenerwärmung und gespeicherte Energie auf der Erdoberfläche und in der Atmosphäre sind im Winter am niedrigsten, daher sind die Wintermonate in der Regel die kältesten des Jahres. Andererseits nehmen die Tageslichtstunden im Norden von jetzt an jetzt bis Juni jeden Tag zu.

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Halbe Sonne mit Protuberanz

Die Sonne hinter Wolken mit Protuberanz im H-Alpha-Licht.

Bildcredit und Bildrechte: Rainee Colacurcio

Beschreibung: Was passiert mit der Sonne? Offenbar ist die untere Hälfte der Sonne hinter einer dicken Wolke versteckt. Weltweit gesehen bedecken Wolken die Sonne ungefähr zwei Drittel der Zeit, wenn auch an vielen Orten auf dem Festland viel weniger.

Rechts oben seht ihr eine Protuberanz auf der Sonne aus magnetisch schwebendem heißem Gas. Die Protuberanz wirkt zwar klein, doch sie könnte unsere Erde leicht einhüllen, und sie kann über einen Monat bestehen bleiben.

Dieses Bild ist eine Kombination aus zwei Aufnahmen, eine davon ist auf die Wolke und die Protuberanz optimiert, die andere auf die Sonnentextur. Beide wurden im Abstand von etwa einer Stunde mit derselben Kamera am selben Ort in Lynnwood in Washington (USA) aufgenommen.

Die zottige Struktur stammt von der Chromosphäre der Sonne, das ist eine Atmosphärenschicht, die in der speziellen Farbe der Aufnahme zum Vorschein kommt. Die Gleichförmigkeit der Textur zeigt, dass die Oberfläche relativ ruhig ist. Das ist ein Hinweis auf das soeben vergangene Sonnenaktivitätsminimum im 11-Jahres-Zyklus der Sonne.

In den nächsten Jahren steuert die Sonne auf einen aktiveren Zeitabschnitt zu, in dem Sonnenflecken, Protuberanzen und schließlich auch Polarlichter auf der Erde häufiger auftreten: das Sonnenmaximum.

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Zur Sonne fahren

Wie lange dauert es, um zur Sonne zu fliegen.

Bildcredit: Solar Dynamics Observatory, NASA

Beschreibung: Wie lang dauert es, wenn man zur Sonne zu fährt? Brittany (7) und D.J. (12) fragen sich das eines Tages beim Abendessen. James, ebenfalls 7, schlägt vor, ein wirklich schnelles Rennauto zu nehmen, und Christopher (4) stimmt eifrig zu.

Jerry, ein richtig alter Kerl, der normalerweise bei Familienausflügen anhand der Entfernung geteilt durch die Geschwindigkeit die Fahrzeit abschätzt, bietet an, sich um die Zahlen kümmern. „Schauen wir mal … die Sonne ist 149,6 Millionen Kilometer entfernt. Wenn wir 149,6 Kilometer pro Stunde fahren, würde die Reise nur eine Million Stunden dauern.“

Wie lang dauern eine Million Stunden? Ein Jahr sind 365 Tage mal 24 Stunden pro Tag oder 8760 Stunden. Einhundert Jahre wären 876.000 Stunden, doch das ist immer noch weniger als die eine Million Stunden Fahrzeit. Die Sonne ist also ziemlich weit entfernt.

Christopher ist nicht sonderlich beeindruckt, wird es aber sein, wenn er älter wird. Es ist imposant, dass etwas, das 149,6 Millionen Kilometer entfernt ist, immer noch in den Augen schmerzt, wenn man es anblickt!

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Omega-Sonnenaufgang

Auf diesem Foto, das über dem Mittelmeer in der Nähe von Valencia in Spanien fotografiert wurde, wieht die Sonne durch eine Luftspiegelung wie der griechische Buchstabe Omega aus.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Antonio Sendra

Beschreibung: Um diesen Sonnenaufgang zu fotografieren, war Glück und gute Planung nötig. Zu allererst war präzise Zeitplanung nötig, um ein Segelboot zu fotografieren, das direkt vor der aufgehenden Sonne vorbeifuhr.

Außerdem sieht die Sonne im Hintergrund zufällig ungewöhnlich aus – wie der griechische Buchstabe Omega (Ω). In Wirklichkeit war die Sonne natürlich rund – die Omega-Illusion entstand, weil das Sonnenlicht durch die warme Luft über dem Wasser gebrochen wurde. Optisch gesehen sind die Querstriche des großen Omega das umgekehrte Bild der darüber liegenden Sonnenregion.

Optische Effekte, die von der Erdatmosphäre hervorgerufen werden, sind zwar eher selten, können aber ferne Objekte nahe am Horizont – zum Beispiel Sonne und Mondziemlich ungewöhnlich erscheinen lassen. Diese Einzelaufnahme wurde vor etwas mehr als zwei Wochen über dem Mittelmeer in der Nähe von Valencia in Spanien fotografiert.

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Der Sonnenzyklus 25 hat begonnen

Diese Aufnahme des Solar Dynamics Observatory SDO zeigt die Sonne bei Aktivitätsminumum und -maximum in extremem Ultraviolettlicht.

Bildcredit: NASA, SDO

Beschreibung: Der allgemeine Trend monatlicher Sonnenfleckendaten zeigt, dass das Minimum des ungefähr 11 Jahre langen Sonnenaktivitätszyklus im Dezember 2019 stattfand. Es markiert den Beginn des 25. Sonnenzyklus. Die ruhige Sonne während des Aktivitätsminimums ist die rechte Hemisphäre im geteilten Bild. Im Kontrast dazu zeigt die linke Seite, die im April 2014 fotografiert wurde, die aktive Sonne während des erfassten Maximums des Sonnenzyklus 24.

Die Bilder wurden vom Solar Dynamics Observatory in der Erdumlaufbahn im extremen Ultraviolett aufgenommen. Sie zeigen koronale Schleifen und aktive Regionen im Licht stark ionisierter Eisenatome.

Während des Sonnenzyklus 24 war das Weltraumwetter um unseren Planeten herum relativ ruhig. Die Prognosen für Zyklus 25 lauten, dass er ebenfalls ruhig sein wird. Das Aktivitätsmaximum des Zyklus 25 wird im Juli 2025 erwartet. Sonnenzyklus 1 war der erste Sonnenzyklus, der aus frühen Aufzeichnungen der Sonnenfleckendaten ermittelt wurde, er begann vermutlich mit einem Minimum im Februar 1755.

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Die rotierende Sonne


Bildcredit: SDO, NASA; Digitale Komposition: Kevin M. Gill

Beschreibung: Ändert sich die Sonne, während sie sich dreht? Ja, und die Änderungen reichen von gering bis dramatisch. Diese Zeitrafferaufnahmen zeigen die Rotation unserer Sonne im Laufe eines Monats im Jahr 2014, wie sie vom Solar Dynamics Observatory der NASA abgebildet wurde.

Links im großen Bild seht ihr die Chromosphäre der Sonne in Ultraviolettlicht, während das kleinere, hellere Bild rechts oben die vertrautere Photosphäre zur gleichen Zeit in sichtbarem Licht zeigt. Die restlichen eingefügten Sonnenbilder zeigen die Röntgen-Emissionen relativ seltener Eisenatome, die sich in unterschiedlichen Höhen der Korona befinden, und zwar in Falschfarben, um Unterschiede zu betonen.

Die Sonne braucht etwas weniger als einen Monat für eine vollständige Umdrehung – am schnellsten rotiert sie am Äquator. Eine große, aktive Sonnenfleckenregion rotiert kurz nach Beginn des Films ins Sichtfeld. Zu den subtilen Effekten gehören Änderungen der Oberflächenstruktur und die Formen der aktiven Regionen. Zu den dramatischen Effekten zählen zahlreiche Blitze in aktiven Regionen sowie flackernde, ausbrechende Protuberanzen, die ihr überall um den Sonnenrand seht.

Derzeit erlebt unserer Sonne ein ungewöhnlich niedriges Aktivitätsminimum während ihres 11-jährigen magnetischen Zyklus.

Gegen Ende des Films rotiert dieselbe, schon früher gezeigte große aktive Sonnenfleckenregion ins Sichtfeld zurück, doch sie sieht nun anders aus.

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Zwei Welten, eine Sonne

Die Sonne scheint auf zwei Welten - dem blauen Planeten Erde und dem Roten Planeten Mars.

Linkes Bild – Credit und Bildrechte: Damia Bouic; Credit rechtes Bild: NASA, JPL-Caltech, MSSS; Digitale Bearbeitung: Damia Bouic

Beschreibung: Wie sehr unterscheidet sich ein Sonnenuntergang auf dem Mars von einem auf der Erde? Zum Vergleich wurden zwei Bilder unseres gemeinsamen Sterns bei Sonnenuntergang fotografiert, eines auf der Erde und eines auf dem Mars.

Die beiden nebeneinander dargestellten Bilder wurden skaliert, sodass sie die gleiche Winkelbreite haben. Eine schnelle Betrachtung zeigt, dass man die Sonne auf dem Mars etwas kleiner sieht als auf der Erde. Das ist einleuchtend, weil der Mars zirka 50 Prozent weiter von der Sonne entfernt als die Erde.

Noch auffälliger ist, dass der Sonnenuntergang auf dem Mars in der Nähe der Sonne deutlich bläulicher erscheint, anders als die typischen orangefarbenen Töne auf der Erde in der Nähe der untergehenden Sonne. Der Grund für die blauen Farbtöne vom Mars ist nicht gänzlich erklärbar, aber wahrscheinlich hängt er mit der den vorwärts streuenden Eigenschaften des Marsstaubes zusammen.

Der irdische Sonnenuntergang wurde im März 2012 in Marseille (Frankreich) fotografiert, während der Sonnenuntergang auf dem Mars2015 vom Roboter-Rover Curiosity der NASA im Krater Gale auf dem Mars fotografiert wurde. Letzte Woche startete ein neuer Rover mit einer Helikopterdrohne an Bord von Mars 2020 zum Roten Planeten.

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Finsternisstraße, Hongkong

Der Ablauf der ringförmigen Sonnenfinsternis am 21. Juni, fotografiert in der Jordan Street in Hongkong.

Bildcredit und Bildrechte: Gary Chan

Beschreibung: Am 21. Juni kam es kurz nach der Sonnenwende und dem nördlichsten Sonnenuntergang des Jahres 2020 zu einer ringförmigen Sonnenfinsternis. Zum Höhepunkt der Finsternis leuchtete um die Silhouette des Neumondes ein Feuerring, der auf einem schmalen, höchstens 85 Kilometer breiten Pfad zu sehen war. Der Pfad der ringförmigen Finsternis begann in Zentralafrika, überquerte Südasien und China und endete im Pazifischen Ozean. Doch in einer viel breiteren Region war eine partielle Sonnenfinsternis zu sehen.

Dieser belebte Abschnitt der Jordan Street in Hongkong blickt nach Nordwesten und fluchtet mit der scheinbaren Bahn der Nachmittagssonne zur Sonnenwende. Die Aussicht auf Straßenhöhe wurde mit einer Finsternisbildfolge kombiniert, die mit einem sicheren Sonnenfilter auf der Kamera fotografiert wurde. An diesem Ort war die Finsternis partiell. Zum Höhepunkt, der in der Mitte des Finsternisverlaufs zu sehen ist, bedeckte der Mond ungefähr 90 Prozent des Sonnendurchmessers.

Galerie: Notable Bilder der ringförmigen Sonnenfinsternis im Juni 2020, die an APOD geschickt wurden
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Verkehrte Stadt unter den Wolken

Die Schatten von Chicago treten unter den Wolken auf dem Michigansee hervor.

Bildcredit und Bildrechte: Mark Hersch

Beschreibung: Wie kann eine Stadt kopfstehen? Die Stadt – Chicago – stand eigentlich richtig herum. Doch die langen Schatten, die sie bei Sonnenuntergang auf den nahen Michigansee warf, sind als Reflexion zu sehen und ließen die Gebäude scheinbar kopfstehen.

Dieses faszinierende, rätselhafte, aber wunderschöne Bild wurde 2014 von einem Fotografen in einem Flugzeug beim Landeanflug an den O’Hare International Airport in Chicago fotografiert. Die Sonne ist sowohl über als auch unter der Wolkendecke zu sehen, unten als Reflexion im ruhigen See. Wenn Sie sehr genau hinsehen – es ist schwierig! -, entdecken Sie als Bonus ein weiteres Flugzeug im Bild, das wahrscheinlich denselben Flughafen ansteuert.

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