Durch das leistungsstärkste Sonnenteleskop auf unserem Planeten können wir die Sonne in ihrer ganzen Pracht erleben. Die kürzlich veröffentlichten Bilder des Daniel K. Inouye Solar Telescope enthüllen die bemerkenswerte Komplexität der Sonnenoberfläche und zeigen ein faszinierendes Bild der Sonnenaktivität, von den kleinsten Konvektionszellen bis zu den gewaltigen Plasmaströmen, die durch die feurige Atmosphäre der Sonne fließen.
Sonne: Flecken häufen sich
Das Teleskop ermöglicht unvergleichliche Einblicke in die Details der Sonnenoberfläche. Auf diesen kosmischen Porträts sind die Regionen mit Sonnenfleckenaktivität verblüffend gut zu erkennen, deren komplizierte Muster an Pinselstriche auf einem Gemälde erinnern. Zum Vergleich: Eine einzelne solare Konvektionszelle ist etwas kleiner als Texas.
Sonnenflecken, die manchmal größer sind als unser ganzer Planet, sind Gebiete mit intensiver magnetischer Aktivität, die aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigeren Temperaturen dunkler erscheinen. Diese Flecken werden oft mit den heftigsten Ausbrüchen der Sonne in Verbindung gebracht und sind die Geburtsstätten von koronalen Massenauswürfen und Sonneneruptionen. Die Phänomene entstehen, wenn sich Magnetfeldlinien verheddern, zerreißen und wieder verbinden und dabei beeindruckende Energien freisetzen.
Die Anzahl der Sonnenflecken bleibt nicht konstant, sondern folgt einem etwa 11-jährigen Zyklus. In diesem Zyklus erreicht die Aktivität von Sonnenflecken und Sonneneruptionen während des Sonnenmaximums ihren Höhepunkt und geht dann während des Sonnenminimums auf nahezu Null zurück. Interessanterweise tauschen die Pole der Sonne während des Sonnenmaximums ihre Plätze, und wir sind auf dem besten Weg zu einem solchen Ereignis im Jahr 2025.
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Mögliche Folgen für die Erde
Trotz dieses gut dokumentierten Musters bleibt der genaue Mechanismus, der diese Sonnenzyklen und die Bildung von Sonnenflecken antreibt, ein Rätsel. Es ist wichtig, diese Phänomene zu verstehen, denn die daraus resultierenden koronalen Massenauswürfe können geladene Teilchen auf die Erde schleudern, die unsere technologieabhängige Gesellschaft in Mitleidenschaft ziehen könnten.
Die Bilder des Inouye-Teleskops haben mehrere komplizierte Strukturen aufgezeigt, die mit den Sonnenflecken verbunden sind. Dazu gehören die dunkle zentrale Umbra, die umgebende hellere Penumbra mit ihren ausgeprägten Penumbralfilamenten und die Umbra-Punkte innerhalb der Umbra. Außerdem haben Wissenschaftler*innen Sonnenporen – Regionen mit konzentrierten Magnetfeldern – und Lichtbrücken entdeckt, die sich bilden, wenn ein Sonnenfleck zu zerfallen beginnt.
Weitere Erkenntnisse erhofft
Wenn sich die Sonne in einem ruhigen Zustand befindet, weist die Photosphäre aufgrund von Konvektionszellen, in denen heißes Plasma aufsteigt und abkühlt, eine popcornähnliche Struktur auf. Selbst die relativ ruhige Sonnenatmosphäre, die Chromosphäre, weist eine Vielzahl von dunklen, haarähnlichen Plasmafäden auf, die als Fibrillen oder Spicules bekannt sind. Die Entstehung dieser Fibrillen ist ein weiteres Rätsel, das die Wissenschaft mithilfe der Daten des Inouye-Teleskops zu lösen hofft.
Das Inouye-Sonnenteleskop liefert eine Fülle neuer Daten und enthüllt die komplexen Merkmale der Sonne in noch nie dagewesener Detailgenauigkeit und wird unser Verständnis der Sonnenphänomene revolutionieren.
Quellen: National Science Foundation
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