Die Sonnenbeobachtung in Forschung und Wissenschaft

Hinweis auf die Gefahr beim Beobachten der Sonne:

Beim Beobachten der Sonne, egal ob mit dem Fernglas oder dem Fernrohr müssen wir immer darauf achten, dass ein entsprechender Sonnenfilter vor dem Objektiv angebracht ist. Niemals mit einem Sonnenfilter beobachten, der in ein Okular geschraubt werden kann. Die Temperatur des gebündelten Sonnenstrahls lässt diesen Glasfilter in kürzeszter Zeit  zerspringen. Schon eine kleine Fernglaslinse erzeugt im Strahlengang eine Temperatur von mehreren hundert Grad.
Bekommen wir so einen gebündelten Sonnenstrahl ins Auge ist es in kürzester Zeit irreparabel zerstört.
Im Astronomie Zubehör Bedarf bekommt man schon für kleines Geld Sonnenfilterfolien, die man sich selber nach beigefügter Anleitung vor eine Optik bauen kann.



Die Sonne der Mittelpunkt unseres Planetensystems

Unsere Sonne ist in der Gruppe aller Sterne ein relativ kleiner Stern, der den Mittelpunkt unseres Planetensystems bildet. Im Sonnenkern wird Wasserstoff in Helium umgewandelt und als Strahlungsenergie in Form von Gammastrahlung freigesetzt. Da die Strahlungsenergie durch unterschiedliche Prozesse innerhalb der Sonne nicht sofort an die Oberfläche gelangt, dauert der Prozess der Freisetzung Millionen Jahre, um vom Sonnenkern bis zur Sonnenoberfläche zu gelangen.

(Siehe Grafik bei Enstehung der Sonnenflecken)

Im Prinzip ist sie nichts anderes als eine andauernde Wassrsoffbomben Explosion, die durch den Fusionsprozess noch etwa sieben Milliarden Jahre bestehen bleibt, bevor sie sich dann allmählich über die Jupiterbahn hinaus ausdehnen wird, um anschließend zu einem weißen Zwerg zusammenzuschrumpfen.
Man könnte unsere Sonne derzeit in einer Entfernung von 55 Lichtjahren kaum noch als Stern erkennen.

Trotzdem ist sie im Gegensatz zu unserer Erde riesig groß. Unsere Erde würde als Perlschnur aneinandergereiht 330 mal in die Sonnenscheibe passen.












In Anbetracht dieser Dimensionen sollte jeder Mensch einmal drüber nachdenken, was wir hier auf unserer kosmischen Minikugel tagtäglich für einen Schwachsinn veranstalten und wie wir, wie ein Parasit unseren winzigen Lebensraum im Kosmos zerstören.




Die Entstehung von Sonnenflecken

Die Sonnenflecken entstehen durch örtliche Störungen im gewaltigen solaren Magnetfeld, die das Austreten von Wärme aus dem heißen Sonneninnern an die Oberfläche behindern. Die normale Oberflächentemperatur der Sonne beträgt ca. 6 000° Celsius. Brächte man einen Thermometer in einen Sonnenfleck, so würde man eine Temperatur von etwa 4 000° Celsius messen.
Da die Sonne aus heißen, fluktuierenden Gasen besteht, bewegt sich auch ihre Oberfläche nicht einheitlich: Die äquatorialen Regionen rotieren in etwa 25 Tagen, während jene der polnahen Breiten 30 oder mehr Tage für einen Umlauf benötigen.

Dadurch kommt es im Laufe eines Zyklus zu Verzerrungen des inneren Magnetfeldes. Es entstehen lokale Feldbögen, die durch die Photosphäre brechen und deren Materie hinaus in die Korona tragen; die daraus resultierende Abkühlung der Oberfläche wird als Fleck sichtbar. Wo die Feldlinien lotrecht stehen, ist er am dunkelsten (Umbra), wo sie schräg zur Oberfläche verlaufen, ist er weniger dunkel (Penumbra).




In der folgenden Bilderserie sehen wir die typische Fleckenverteilung wie in der oberen Grafik dargestellt. Die erste Aufnahme stammt vom NASA Sonnensatellit SDO, die weiteren Bilder wurden mit einem Maksutov Teleskop 150/1800 mm Brennweite von der Terasse aus gemacht.


    






In der folgenden Animation kann man die Bewegungen der Magnetfelder innerhalb der Sonne sehen.
Quelle: NASA / Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio



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Die Sonne rotiert in 25 Tagen einmal um ihre eigene Achse. Dabei kann man als Amateur Astronom, mit Fernrohr und Sonnenfilter bewaffnet, sehr schön die Wanderung der Sonnenflecken erkennen. Siehe Bilder und darunter den Link mit der Animation eines Fleckendurchlaufs.





sonne-2011-10-14bis19.gif Filmclip von SDO.nasa.gov - Download free



Unabhängig von ihrer 25-tägigen Rotation hat man im Team des Sonnenforschers Scott Mc.Intosh festgestellt, dass sich die Sonnenflecken auch vom Sonnenäquator in Richtung der Pole bewegen.
Die Forscher vom  US-amerikanischen Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung (NCAR) haben vorausberechnet, dass der aktuelle Sonnenfleckenzyklus Nr.25 alle bisher registrierten Sonnenfleck Aktivitäten an Intensität übertreffen wird.

Die unten stehende GIF-Animation zeigt die äqutorialen Bewegungen der Sonnenflecken im Laufe eines kompletten Sonnenfleckenzyklus.



sunspot_cycleprog_rendering_1.gif



Textauszug aus der Veröffentlichung der Forschungsergebnisse von Scott Mc.Intosh und seinem Team vom NCR:

Wenn wir auf die Terminator-Ereignisse der letzten 270 Jahre zurückblicken, stellen wir fest, dass der nächste Zyklus umso schwächer ausfällt, je länger die Zeit zwischen den Terminatoren ist. Und umgekehrt: Je kürzer die Zeit zwischen den Terminatoren, desto stärker ist der nächste Sonnenzyklus.
Diese Korrelation war bislang schwer zu erkennen. Sonnenforscher haben traditionell die Länge eines Sonnenfleckenzyklus von Sonnenminimum zu Sonnenminimum gemessen.

Das Minimum ist jedoch eher durch einen Mittelwert als durch ein präzises Ereignis definiert. In der neuen Studie haben die Forscher von Terminator zu Terminator gemessen, was eine viel höhere Präzision ermöglicht.


Weitere Infos unter:

Spaceweather: Neuer Sonnenfleckenzyklus viel stärker als erwartet – Sonnensturm bringt vielleicht Polarlichter nach Deutschland (11.Dezember 2020) | erstkontakt blog (wordpress.com)

SpaceWeather.com -- Nachrichten und Informationen über Meteoritenschauer, Sonneneruptionen, Auroren und erdnahe Asteroiden



Im folgenden Link ist eine kurze Vorstellung der Arbeitsweise des SDO Satelliten und der Aufnahmetechnik erklärt:

Der am Beginn des Films gezeigte Planet, der über die Sonne zieht, ist die Venus und nicht der Mond.


https://www.youtube.com/watch?v=8ly7GSlNtD4



Und hier ein Link zum Film vom Goddard Space Center der NASA der die Sonnenaktivität in einem Zeitraum von 133 Tagen zeigt.

https://www.youtube.com/watch?v=Sv3eXRN7hLo

GREGOR - das Sonnenteleskop auf Teneriffa

Auf der Ferieninsel Teneriffa befindet sich das größte europäischen Sonnenteleskop mit dem eine detaillierte Erforschung der Photosphäre und Chromosphäre der Sonne, im sichtbaren und im infraroten Licht gemacht wird. Der Spiegel des Teleskops wurde bei Schott in Mainz gegossen und hat einen Durchmesser von 1,5 Metern. Da das Sonnenlicht vom Hauptspiegel aus, über drei weitere Spiegel in den Turm nach unten geleitet wird, erreicht man so eine Brennweite von über 55 Metern.



Credit: Kiepenheuer Institut / Institute Astrophysico de Canarias / Leipniz Institut-Göttingen



Das Teleskop hat eine adaptive Optik um die Luftturbulenzen zu minimieren. Der Name stammt vom Erfinder der Teleskop Konstruktion James Gregory, einem Mathematiker und Astronomen aus Schottland, der sich schon im 17.Jhd. mit der Berechnung von astronomischen Optiken befasste. Der Witz dabei ist, dass man erst zehn Jahre später in der Lage war, einen Spiegel herzustellen, der genau den Berechnungen von James Gregory entsprach.
Das Sonnenteleskop wird vom Max Planck Institut Göttingen, dem Leipniz Institut in Göttingen sowie Vom Astrophysikalischen Institut de Canarias und der Akademie der Wissenschaften aus Tschechien betrieben. Die oberste Leitung für den Betrieb und die Unterhaltung liegt beim Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik.
Man erforscht mit GREGOR die Wechselwirkung von Magnetfeldern und den Plasmaturbulenzen, die man in ihrer Funktion immer noch nicht verstanden hat.
Sein Hauptspiegel hat ein Auflösungsvermögen von 0.1 Bogensekunden und kann Oberflächendetails ab etwas 70 Kilometer Durchmesser erkennen.

Tipp für Urlauber:
Das Teleskop steht auf dem Berg Izana in 2400 m Höhe
Jedes Jahr um die Sommersonnenwende findet ein „Tag der offenen Tür“ statt. An diesen zwei Tagen kann man das Observatorium besuchen und an Führungen teilnehmen. Diese werden in Spanisch, Englisch und Deutsch angeboten.




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