Phänomene der solaren Photo- und Chromosphäre

Die Sonne – Ein ganz gewöhnlicher Stern

Als selbstleuchtende Gaskugel sendet unsere Sonne, als ein durchschnittlicher Hauptreihenstern am äußeren Rand unserer Milchstraße, neben elektromagnetischer Strahlung auch Teilchen in den interplanetaren Raum. Nur diese Informationen können wir von der Erde oder aus dem Weltraum nachweisen, um somit unser Verständnis über die Physik der Sterne auszubauen. Im Gegensatz zu anderen Naturwissenschaften können Astronomen mit dem Objekt der Forschung nicht in ein Labor unter kontrollierten Bedingungen in Echtzeit experimentieren. Es bleibt uns nichts anderes übrig, als die Experimente der Natur, die unter extremen physikalischen Bedingungen ablaufen, genau aufzuzeichnen, Muster und Abhängigkeiten zu erkennen und dadurch Vorhersagen astrophysikalischer Modelle zu überprüfen. Da uns ca. 150 Millionen km von der Sonne trennen, sind wir nicht in der Lage unser Tagesgestirn ‘live’ zu beobachten: Etwas mehr als 8 Minuten ist jede Aufzeichnung der solaren elektromagnetischer Strahlung alt. Hochenergetische Teilchen brauchen hingegen einige Tage, bis sie die Erde erreichen und durch das irdische Magnetfeld abgelenkt werden. Diese Tatsache, hindert uns jedoch nicht daran, Schritt für Schritt die Geheimnisse der physikalischen Prozesse der Sonne zu lüften. Banisch (2012) fasst in den ersten Kapiteln unser aktuelles Wissen über die Physik der Sonne kurz und verständlich zusammen.

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Warum die Sonne beobachten?

Die Sonne ist der einzige Stern, den wir aus nächster Nähe beobachten können. Kein Bild der Sonne gleicht dem anderen – jede Aufnahme oder Messung ist einzigartig. Anders als bei anderen Himmelskörpern ist hier die andauernde Veränderung die Regel – genau das macht die Sonnenbeobachtung so einzigartig!

Im Zeitalter der Raumfahrt wird die Sonne rund um die Uhr beobachtet. Unmengen von Daten werden zur Auswertung an Experten gesendet und dennoch ist die Beobachtung unseres nächsten Sterns mit kleinen erdgebundenen Teleskopen von großer Bedeutung. Hier ein paar Gründe:

Offene wissenschaftliche Fragestellungen

Hier ein Auszug zur Anregung wissenschaftlicher Untersuchungen:

Sollte die eine oder andere Frage bereits geklärt sein, freuen wir uns über eine Rückmeldung!

Vorgehensweise bei der Beobachtung

Für die Beantwortung eines großen Teils der obigen Fragestellungen sind strukturelle und kinematische Untersuchungen von Aktivitätsregionen der solaren Photo- und Chromosphäre erforderlich. Die Veränderungen der Phänomene erfolgen auf Zeitskalen von Minuten bis Tagen, sodass sich die Beobachtungen über den Tag und wenn es das Wetter erlaubt auch über mehrere Tage hinweg erstrecken. Da die Phänomene in den unterschiedlichsten Regionen der solaren Atmosphäre prominent sind, kommen neben Weißlichtaufnahmen auch schmalbandige Aufzeichnungen in den Linien H-Alpha, CaK, Na D2 und Mg I b2 – idealerweise simultan. Aus diesem Grund ist der sog. Sonnenturm der Volkssternwarte mit mehreren Refraktoren auf einer HEQ-5 Pro-Montierung ausgestattet.

Während der Einsatz von H-Alpha-Filtern bzw. Teleskopen weit verbreitet ist, ist dies für die blaue Linie von CaK, Na D2 und Mg Ib2 nicht der Fall. Wozu diese Aufnahmen?

H-AlphaCa KNa D2Mg I b2
Wellenlänge (nm)656,3393,4589517,2
Bandbreite (nm)0,3-0,50,24< 0,5< 0,4
Prominente PhänomeneProtuberanzen
Filamente
Flares
Supergranulation
in Emission
Entsteht in Regionen
die tiefer und kühler
sind als H-Alpha
Flecken
Plague
Granulation
Super-Granulation
Pre-Flare
stark magnetisierte
Regionen
Einsatzbereich der verschiedenen schmalbandigen Sonnenfilter

Die H-Alpha Aktivität wird regelmäßig bei der Fachgruppe Sonne der Vereinigung der Sternfreunde e.V. eingereicht.

Sicherheitshinweis

Die Sonne ist ein interessanter aber auch sehr gefährlicher Himmelskörper – selbst aus einer Entfernung von fast 150 Millionen Kilometern und hinter den Schutzschildern der Erde (Magnetfeld und Atmosphäre). 

Hier die wichtigsten Hinweise:

Literatur

Diese Zusammenstellung wurde mit großer Sorgfalt erstellt. Nicht funktionierende oder fehlende Weiterleitungen bitte melden – Danke!