Sonnenbeobachtung vom 4. September 2017 (mit Video)

In den Social-Media-Kanälen wurden die gestern entstandenen Bilder der Sonnenbeobachtungen bereits gepostet, hier folgt nun ein kleiner Artikel mit weiteren Informationen. Sofern das Wetter es erlaubt, lohnt sich in den kommenden Tagen der Blick auf die Sonne, weil dort momentan mehrere ungewöhnlich große Fleckengruppen zu sehen sind. Ungewöhnlich ist es deshalb, weil die Sonnenfleckenaktivität auf unserem Zentralgestirn derzeit eher gering ist. In den vergangenen Wochen war die Sonne auf der von der Erde aus sichtbaren Hemisphäre zeitweise sogar fleckenfrei.

Das nebenstehende Bild wurde mit einem kleinen Maksutov-Teleskop gemacht. Es verfügt über 1.250 Millimeter Brennweite, was bei der Beobachtung von Sonnenflecken durchaus von Vorteil ist. In Kombination mit den 90 Millimetern Öffnungsdurchmesser kann es bei günstigen Witterungsbedingungen beispielsweise die Granulation der Sonne zeigen – oder eben entsprechend detailreich aufgelöste Sonnenflecken. Der auffällige große Fleck rechts ist inklusive seiner halbdunklen Umgebung knapp dreimal größer als die Erde. Zum Bild auf Flickr.

Aber wie entstehen diese Flecken überhaupt?

Bekanntermaßen besteht die Sonne aus extrem heißen Gas. In ihrem Kern finden Kernfusionsprozesse statt, die Wasserstoff zu Helium verschmelzen und gewaltige Mengen Energie freisetzen. In der sogenannten Konvektionszone geschieht der Energietransport durch Konvektionsströmungen: Heißes Gas steigt zur Oberfläche auf, kühlt dort etwas ab und sinkt wieder in tiefere Schichten herab. Die starken Magnetfelder der Sonne können den Energietransport vorübergehend behindern, so dass stellenweise nicht ganz so viel Energie in die oberflächennahen Schichten gelangt wie in der sonstigen Umgebung. Diese Regionen mit temporär gehemmtem Energietransfer entwickeln sich zu Sonnenflecken.

Und warum sind sie dunkel?

Eigentlich ist das eine Art optische Täuschung. In Wirklichkeit sind auch die Sonnenflecken hell genug, um bleibende Augenschäden zu verursachen, würde man sie ohne Schutzfilter beobachten. Der Grund für ihr dunkles Erscheinungsbild ist die von ihnen emittierte Lichtmenge im Verhältnis zur normalen Umgebung. Wie oben erwähnt, ist der Energietransport in den dunkleren Gebieten gehemmt, so dass die Sonnenoberfläche dort etwas kühler ist. Während die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Sonne etwa 5.500 Grad Celsius beträgt, sinkt sie in den halbdunklen Gebieten (Penumbra genannt) auf circa 5.000 Grad Celsius ab.

Die Menge des emittierten Lichts in sichtbaren Wellenlängen ist wiederum von der Temperatur abhängig. Das hat zur Folge, dass die Penumbra im Vergleich zur normalen Sonnenoberfläche weniger Licht abgibt. Bei dem nur etwa 4.000 Grad heißen Kernbereich der Sonnenflecken (Umbra) macht sich dieser Effekt noch deutlicher bemerkbar. Bei der Beobachtung durch geeignete Filter wird das gesamte Licht der Sonnenscheibe bis auf einen kleinen, ungefährlichen Bruchteil blockiert. Auch das bereits reduzierte Licht der Sonnenflecken wird gleichermaßen abgeschwächt wie das Licht der normal hellen Umgebung. Im Verhältnis dazu erscheinen sie daher dunkel.

Oben: Ein Bild der anderen Fleckengruppe. Ihre gesamte Ausdehnung ist etwas kleiner als der Durchmesser des Planeten Jupiter. Sie weist eine sehr komplexe Struktur aus zahlreichen Einzelflecken mit dazwischen liegenden Penumbren auf. Zum Bild auf Flickr.

Oben: Das ist ein Live-Video einer Beobachtung von gestern mit etwas höherer Bildauflösung, so dass die beiden Fleckengruppen gemeinsam zu sehen sind (für Youtube wurde es natürlich komprimiert). Das sichtbare „Wabern“ stammt nicht von der Sonne, sondern von Turbulenzen und Luftbewegungen in der Erdatmosphäre. Besonders bei hohen Brennweiten kann die Luftunruhe, das sogenannte „Seeing“, die Beobachtung erschweren – sowohl bei der Sonne als auch bei Mond- oder Planetenbeobachtungen. Gestern war die Luft aber noch verhältnismäßig ruhig. Das Stacken der Rohdaten, wie hier im Tutorial für Sonnenfotografie mit einer Planetenkamera beschrieben, brachte ein akzeptables Endergebnis zustande (hier auf Flickr):

Man darf gespannt sein, wie sich diese beeindruckenden Sonnenfleckengruppen in den nächsten Tagen weiterentwickeln werden, bevor sie wieder aus dem Blickfeld herausrotieren.

(THK)