Die Sonne rotiert


Videocredit: SDO, NASA; Digitale Anordnung: Kevin Gill (Apoapsys)

Verändert sich die Sonne, während sie rotiert? Ja. Manche Änderungen sind subtil, andere dramatisch. Das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA bildete unsere Sonne ab. Die Zeitrafferabläufe zeigen ihre Rotation im Jänner.

Auf dem großen Bild links ist die Chromosphäre der Sonne im Ultraviolettlicht abgebildet. Das kleinere, hellere Bild oben in der Mitte zeigt zeitgleich die vertrautere Photosphäre der Sonne in sichtbarem Licht. Die anderen kleinen Sonnenbilder stammen von Röntgenemissionen relativ seltener Eisenatome. Sie treten in unterschiedlicher Höhe der Korona auf. Alle sind in Falschfarben dargestellt, um die Unterschiede zu betonen.

Die Sonne braucht etwas weniger als einen Monat für eine ganze Rotation. Am schnellsten rotiert der Äquator. Kurz nach Beginn des Videos kommt eine große aktive Sonnenfleckenregion in Sicht. Zarte Effekte sind Veränderungen der Oberflächentextur und die Form der aktiven Regionen. Dramatischen Ereignisse sind zahlreiche Blitze in aktiven Regionen und flatternde oder ausbrechende Protuberanzen am ganzen Sonnenrand.

Dieses Jahr nähert sich unsere Sonne ihrer maximalen Sonnenaktivität. Die Aktivität folgt einem magnetischen 11-Jahres-Zyklus. Am Ende des Videos rotiert dieselbe große aktive Sonnenfleckenregion ins Bild zurück, die anfangs erwähnt wurde. Sie sieht nun anders aus.

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Sonne und Protuberanz

Links unten ragt die Sonne ins Bild, hinter dem Rand ist der Himmel schwarz. In der Bildmitte steigt eine riesige Protuberanz. Sie ist größer als die Erde, die zum Vergleich rechts oben eingeblendet ist.

Bildcredit und Bildrechte: jp-Brahic

Manchmal ragen dramatische Protuberanzen über den Sonnenrand. Das geschah auch letzte Woche. Die oben gezeigte große Protuberanz betonte die Sonne, die kürzlich äußerst aktiv war. Im Vordergrund ist die Chromosphäre ein wogendes Meer aus heißem Gas. Sie wurde in einer spezifischen Farbe des Lichts abgebildet, das von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Eine Sonnenprotuberanz ist eine Wolke aus Sonnengas, das vom Magnetfeld der Sonne über der Oberfläche gehalten wird. Die Erde ist als Einschub dargestellt. Sie ist kleiner als die Protuberanz. Protuberanzen sind zwar sehr heiß. Trotzdem erscheinen üblicherweise dunkel, wenn sie vor der Sonne zu sehen sind, weil sie etwas kühler sind als die darunter liegende Photosphäre.

Eine ruhige Protuberanz bestehet meist etwa einen Monat lang. Sie kann als Koronaler Massenauswurf ausbrechen und heißes Gas ins Sonnensystem schleudern. Davon kann ein Teil die Erde treffen und Polarlichter auslösen.

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Sonnenuntergang auf dem Mars

Über dem Horizont geht auf dem Mars eine sehr kleine Sonne unter. Weil die Atmosphäre viel Staub enthält, wird viel blaues Licht nach vorne gestreut.

Bildcredit: Mars Exploration Rover Mission, Texas A&M, Cornell, JPL, NASA

Wie sieht ein Sonnenuntergang auf dem Mars aus? Das wollte man 2005 mit dem Roboter-Rover Spirit herausfinden. Der Rover beobachtete, wie die Sonne langsam unter den fernen Rand des Kraters Gusev sank. Die Farben im Bild wurden leicht verstärkt und so dargestellt, wie sie das Auge eines menschlichen Forschers sehen würden.

In der dünnen Atmosphäre sind feine Mars-Staubteilchen verteilt. Sie verleihen dem Himmel eine rötliche Farbe. Doch der Staub streut auch blaues Licht nach vorne. Daher erscheint der Himmel in der Nähe der untergehenden Sonne bläulich. Der Mars ist weiter von der Sonne entfernt. Daher leuchtet die Sonne etwas weniger hell als auf der Erde. Ihr scheinbarer Durchmesser ist um etwa zwei Drittel kleiner als auf der Erde.

Durch Bilder wie dieses lernen Forschende nicht nur etwas über die Atmosphäre des Mars, sondern über Atmosphären im ganzen Sonnensystem, auch die unserer Erdenheimat.

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Sonnenfleckenschleifen in Ultraviolett

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: TRACE-Projekt, NASA

Es war ein ruhiger Tag auf der Sonne. Dieses Bild zeigt aber, dass die Sonnenoberfläche sogar an Ruhetagen recht lebhaft ist. Die relativ kühlen dunklen Regionen sind in Ultraviolett gezeigt. Sie haben Temperaturen von Tausenden Grad Celsius.

Die große Sonnenfleckengruppe AR 9169 vom letzten Sonnenzyklus ist die helle Region nahe am Horizont. Um die Sonnenflecken herum fließt hell leuchtendes Gas. Seine Temperatur beträgt mehr als eine Million Grad Celsius. Der Grund für die hohen Temperaturen ist nicht bekannt. Doch er hängt vermutlich mit den sich rasch verändernden Magnetfeldschleifen zusammen, die das Plasma der Sonne kanalisieren.

Die große Sonnenfleckengruppe AR 9169 wanderte im September 2000 über die Sonne und verschwand nach wenigen Wochen wieder.

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Sonnenflecken bei Sonnenuntergang

Die Sonne ist von der Lufthülle der Erde stark verzerrt. Links ist eine große Sonnenfleckengruppe, oben ein blauer Rand, unten ein roter.

Bildcredit und Bildrechte: Jürg Alean

Sonnenuntergänge sind ein häufig beobachtetes Himmelsereignis. Kürzlich boten Sonnenuntergänge eine Zugabe. Ein Sonnenfleck zog von links nach rechts mitten über die Sonnenscheibe. Die Sonne war hier von der Erdatmosphäre gedämpft und verzerrt. Der Fleck war so groß, dass er mit bloßem Auge sichtbar war. Er wurde am 5. Jänner bei Sonnenuntergang in der Schweiz fotografiert.

Detailansichten zeigen eine große aktive Sonnenregion. Die Sonnenflecken sind teilweise größer als der Planet Erde. Die Gruppe wurde als Aktive Region AR 1944 katalogisiert. Am 7. Jänner stieß sie eine beachtliche Sonneneruption und einen koronalen Massenauswurf (Coronal Mass Ejection, CME) aus. Er könnte die Erde erreichen und am 9. Jänner einen geomagnetischen Sturm mit Polarlichtern auslösen.

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SDOs Multiwellenlängen-Sonne

Die obere Hälfte der Sonne ist dargestellt. Darauf sind keilförmig Bilder der Sonne in anderen Farben des Lichts angeordnet - rosa, grün, blau, orange, altrosa, braun, golden, türkis und grün.

Bildcredit: GSFC Wissenschaftliches Visualisierungsstudio, SDO, NASA

Heute um 17:11 UT erreicht die Sonne den südlichsten Punkt ihrer Jahresreise am Himmel des Planeten Erde. Dann ist Sonnenwende. Die Sonnenwende im Dezember ist auf der Nordhalbkugel der astronomische Winterbeginn. Im Süden beginnt der Sommer. Zur Feier des Tages zeigt diese kreative Visualisierung die Sonne in sichtbarem Licht bis hin zu extrem ultravioletten Wellenlängen. Die Grafik entstand aus Bilddaten des Solar Dynamics Observatory (SDO) in der Umlaufbahn.

Der Hintergrund wurde in sichtbaren Wellenlängen fotografiert. Keilförmige Segmente zeigen die Sonnenscheibe in immer kürzeren ultravioletten und extrem ultravioletten Wellenlängen. Die Filter der Falschfarbenbilder sind im Uhrzeigersinn angeordnet. Sie reichen von 170 Nanometern Wellenlänge (altrosa) bis 9,4 Nanometer (grün). Bei kürzeren Wellenlängen nehmen Höhe und Temperatur der Regionen in der Sonnenatmosphäre zu.

Die Photosphäre der Sonne leuchtet in sichtbaren Wellenlängen hell. In Ultraviolett wirkt sie dunkler, doch Sonnenflecken leuchten, und helles Plasma folgt den Schleifen von Magnetfeldlinien. Dieses Video zeigt, wie die Filter der Animation von SDOs Sonnenansicht in mehreren Wellenlängen um die Sonnenscheibe wandern.

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Der überraschende Komet ISON

Bildcredit:  NASA, ESA, SOHOVideobearbeitung: Babak Tafreshi (TWAN)

Bei seinem Periheldurchgang kam der sonnenstreifende Komet ISON der Sonne qualvoll nahe. Da er nicht wieder im Blickfeld der Raumsonden auftauchte, welche die Sonne beobachten, galt er als verloren. Doch ISON überraschte gestern, als Material sichtbar wurde, das die Kometenbahn entlangwanderte. Es entstand sogar ein ausgedehnter, fächerförmiger Staubschweif.

Dieses Video (vimeo, youtube) wurde im HD-Format aufbereitet. Es entstand aus Bildern des Koronographen der Raumsonde SOHO und folgt dem Kometen in den Stunden vor und nach dem Periheldurchgang. Das Sichtfeld zeigt den Blick von SOHOs Weitwinkel- (blau) und Teleobjektivkamera (rot). In beiden Feldern wird das alles überstrahlende Sonnenlicht von einer zentralen Abdeckscheibe ausgeblendet. Der weiße Kreis markiert die Position und Größe der Sonne.

Noch sind viele Fragen offen. Doch es wäre möglich, dass ein kleiner Teil des Kometenkerns ganz oder teilweise erhalten blieb. Wenn das passiert ist, geht der Überraschungskomet ISON in den nächsten Tagen vor Sonnenaufgang auf.

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Komet ISON davor und danach

Im rechten Bild zieht der mächtige Komet ISON auf die Sonne zu, sein Schweif reicht nach rechts unten. Links tritt ein blasser Staubschweif wieder hervor. In der Mitte ist eine rote Scheibe, die die Sonne abdeckt.

Bildcredit: NASA, SOHO

Komet ISON streift die Sonne. Gestern, am 28. November um 18:45 UT, erreichte er sein Perihel. Das ist die größte Annäherung an die Sonne. Der Komet zog wenig mehr als eine Million Kilometer an der Sonnenoberfläche vorbei. Diese Entfernung ist kleiner als ein Sonnendurchmesser.

Die beiden Bildfelder zeigen ISON vor (rechts) und nach seiner größten Annäherung. Er wurde vom Instrument LASCO an Bord der Sonnen-Raumsonde SOHO abgebildet. Das überbordende Sonnenlicht wird von LASCOs zentraler Abdeckscheibe ausgeblendet. Der weiße Kreis markiert Position und Größe der Sonne.

Der helle Komet ist auf seinem Pfad im „Vorher“-Bild unten zu sehen. Im „Nachher“-Bild tritt etwas viel Blasseres aus. Es ist möglicherweise ein Staubschweif, der nach ISONs Periheldurchgang aus den Überresten entsteht.

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