Planetenweg: Sonne

Zusätzlich zu den Informationen, die Sie bereits über die Tafel zur Sonne auf dem Planetenweg erhalten haben, erhalten Sie hier noch wissenswertes zu unserem Zentralgestirn. Insbesondere werde auch die Beobachtungsmöglichkeiten auf der Starkenburg-Sternwarte dargestellt.

Unsere Sonne leuchtet seit rund 4,5 Milliarden Jahren. Die dazu notwendige Energie bezieht sie dabei aus der Kernfusion von Wasserstoff zu Helium, die im Zentrum der Sonne stattfindet. Von dort gelangt die Energie zunächst durch Strahlung, in den äußeren Schichten des Gasballs dann durch Konvektion – ähnlich, wie heißes Wasser im Kochtopf – an die Oberfläche der Sonne. Magnetfelder sorgen dafür, dass das elektrisch geladene Plasma etliche, schön anzuschauende Phänomäne bildet, die im Folgenden beschrieben werden.

Achtung: NIE ohne geeignete Filter die Sonne beobachten!

Auf unserer Sternwarte können wir Sonnenflecken und, mit einem speziellen Filter, Gasauswürfe auf der Sonne betrachten. Alle beobachteten Erscheinungen werden qualitativ und quantitativ erfasst und (z.T.) an internationale Sonnenbeobachternetze weitergeleitet. Mit diesen Daten kann der im Mittel elfjährige Sonnenaktivitätszyklus nachvollzogen/ erfasst werden. Zudem werden seit vielen Jahren auf der Starkenburg-Sternwarte Sonnenaufnahmen gefertigt. In den Anfängen analog auf in der eigenen Dunkelkammer entwickeltem s/w Film, übergangsweise dann mit DSLR Kameras und seit etlichen Jahren mit der „lucky-imaging“ Technik. Hierbei wird mit einer Kamera ein Film aufgenommen. Aus teilweise mehreren tausend Einzelbildern eines solchen Films werden mit Hilfe einer speziellen Software die schärfsten Aufnahmen herausgefiltert. Diese werden dann noch zum fertigen Bild weiterverarbeitet.

Beobachtbare Phänomene und deren Entstehung:

Sonnenflecken:

Diese dunklen Flecken sind im normalen Licht unserer Sonne auf der Sonnenoberfläche zu beobachten. Sie entstehen durch Energieflussstörungen, welche von starken Magnetfeldern ausgelöst werden. Hierdurch kühlen die Regionen an der Oberfläche im Bereich der Energieflussstörung um etwa 1000 K ab. Sie sind dann „nur noch“ etwa 4500 – 5000 K heiß. Somit erscheinen sie nur im Kontrast zur noch helleren restlichen Sonnenoberfläche dunkel. Die Größe von Sonnenflecken kann von rund 1000 km bis hin zu mehreren 10.000 km (!) schwanken. Ab einer Größe von rund 30.000 km wird ein Sonnenfleck durch eine Sonnenfinsternisbrille mit bloßem Auge sichtbar. Bei den größeren Flecken kann ein sehr dunkler Kernbereich (Umbra) von einem dunkelgrauen Ring um diesen Bereich herum (Penumbra) unterschieden werden.

Granulation:

Auch die fleckenfreie Sonnenoberfläche ist strukturiert. Bei guten Beobachtungsbedingungen lässt sich die sogenannte Granulation erkennen. Es handelt sich hierbei um Konvektionszellen.

Fackeln:

Fackeln sind Gebiete auf der Sonnenoberfläche, die etwas heißer sind und dadurch heller erscheinen, als die restliche Oberfläche. Sie können punktförmig sein, größere Flächen einnehmen oder in geschlängelten Linien verlaufen. Auf Grund ihres geringen Kontrastes zur restlichen Sonnenoberfläche sind sie meist nur in Randnähe zu beobachten. In Fakelgebieten befinden sich sehr oft Sonnenflecken oder es entstehen dort im Verlauf welche.

Protuberanzen und Filamente:

Auf der Sonne finden häufig Gasauswürfe statt, die sich entlang von Magnetfeldlinien bewegen. Am Sonnenrand sind sie als faden- oder wölkchenförmige, rote Gebilde vor dem dunklen Himmelshintergrund zu sehen und werden Protuberanzen genannt. Treten diese Erscheinungen auf der Sonnenscheibe auf, so erscheinen sie als dunkle Linien, die als Filamente bezeichnet werden. Die Gasauswürfe können einige 100.000 km hoch werden und sich auch ganz von der Sonne lösen. Sie sind recht lichtschwach und werden somit bei Beobachtung mit normalen Sonnenfiltern vom restlichen Sonnenlicht überstrahlt. Um Protuberanzen und Filamente beobachten zu können benötigt man daher ein spezielles Filter, welches nur exakt das rote Licht durchlässt, das die Gasauswürfe aussenden (Licht der H- alpha- Linie).

Flares:

Flares sind plötzliche Strahlungsausbrüche innerhalb der Sonnenchromosphäre. Sie setzen riesige Energien frei und sind im H- alpha- Licht als weiße Gebiete erkennbar. Ihre Lebensdauer beträgt meist nur wenige Minuten.

Polarlicht:

Findet ein Flare an einer erdzugewandten Sonnenstelle statt, können die von dort abgestrahlten Teilchen ein paar Tage später Polarlichter in der Erdatmosphäre entstehen lassen, wenn die ionisierten Teilchen mit hoher Geschwindigkeit in diese eintauchen. Ähnlich einer großen Leuchtstoffröhre fangen die ionisierten Moleküle an, in verschiedenen Farben zu leuchten. Polarlichtbeobachtungen sind in unseren Breitengraden sehr selten. Im April 2000 konnte auf der Starkenburg-Sternwarte jedoch ein sehr intensives Nordlicht beobachtet werden.

Halos:

Durch Reflektion oder Brechung des Sonnenlichtes an Eiskristallen in der hohen Erdathmosphäre können, je nach Form und Anordnung der Kristalle, verschiedene Leuchterscheinungen um die Sonne, sogenannte Halos entstehen. Am häufigsten sind Nebensonnen und der auf dem Bild über der radioastronomischen Empfangsanlage der Sternwarte zu sehende 22° Halo.

Sonnenfinsternisse:

Einer der Höhepunkte im Leben von Amateurastronominnen und -astronomen ist sicherlich der Anblick einer totalen Sonnenfinsternis, bei der sich der Beobachter im Kernschatten des Mondes befindet, so dass die komplette Sonnenscheibe bedeckt ist und die lichtschwächere Korona der Sonne sichtbar wird. Leider sind diese Finsternisse für einen Ort sehr seltene Ereignisse. Bei der letzten totalen Sonnenfinsternis, die in Deutschland zu sehen war (11.08.1999), lag unsere Sternwarte außerhalb der totalen Ferfinsterungszone, so dass unsere Mitglieder damals zur Beobachtung weiter nach Süddeutschland gereist sind. Häufiger und großflächiger sind partielle Sonnenfinsternisse. Hierbei schiebt der Mond sich nur teilweise vor die Sonnenscheibe. Am 20.03.2015 konnten wir rund 150 Gästen eine solche Sonnenfinsternis auf der Sternwarte zeigen. Sie hatte im Maximum immerhin einen Bedeckungsgrad von fast 75%.