Sonnenflecken

Körnchenartige Struktur der Sonnenoberfläche und Sonnenflecken

Sonnenflecken

Sonnenflecken sind kühlere Teile der Sonnenoberfläche, die durch massive Änderungen des Sonnenmagnetfelds verursacht werden.

Obwohl Sonnenflecken ein seit mindestens mehreren Tausend Jahren bekanntes Phänomen sind, ist unser Verständnis von ihnen weit weniger sicher. Da sie sich über die Sonnenoberfläche bewegten, hielten einige sie für kleine Planeten im Orbit, während Skeptiker sie für einfach nur Unvollkommenheiten in Teleskopen hielten.

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Die Theorie hinter Sonnenflecken

Die allgemein anerkannte Theorie – vorgeschlagen von H. Babcock im Jahr 1961 – legt nahe, dass sie durch Veränderungen des Magnetfelds der Sonne verursacht werden. Da die Rotationsperiode der Sonne am Äquator schneller ist als zu den Polen hin, entsteht eine „differentielle Rotation“. Dies führt dazu, dass das Magnetfeld bei der Rotation der Sonne zunehmend „aufgewickelt“ wird, wodurch das Magnetfeld zwischen den Polen und dem Äquator gedehnt wird. Durch diese Dehnung bilden sich im Magnetfeld Röhren oder Tunnel. Die Schlaufen steigen auf und durchbrechen die Oberfläche, wodurch die Konvektion der überhitzten Gase darunter verhindert wird. Das Ergebnis ist die Bildung von Bereichen mit niedrigerer Temperatur, die als dunkle Flecken sichtbar sind.



Dauer und Größe

Manche dauern nur wenige Stunden, die längsten (im Jahr 1943) etwa sechs Monate. Auch ihre Größe variiert enorm. Damit ein Fleck ohne Vergrößerung sichtbar ist, muss er ungefähr doppelt so groß wie die Erde sein. Im Gegensatz dazu hätte die größte nachweisbare Gruppe von 1947 etwa 141 „Erden“ benötigt, um sie abzudecken.

Der 11-Jahres-Zyklus

Die Anzahl der Sonnenflecken folgt einer zyklischen Periode von etwa 11 Jahren, die erstmals 1843 von Heinrich Schwabe festgestellt wurde. Es gibt zwei Möglichkeiten, diesen Zyklus darzustellen. Eine besteht darin, einfach die Anzahl der Punkte zu zählen und durch Auftragen der Zahlen gegen eine Zeitskala kann eine Periodizität bestimmt werden. Eine andere ist das sogenannte 'Butterfly-Diagramm'. Zu Beginn eines neuen Sonnenfleckenzyklus erscheinen Sonnenflecken hauptsächlich in der Nähe des Nord- und Südpols der Sonne. Mit fortschreitendem Sonnenfleckenzyklus erscheinen mehr Sonnenflecken näher am Äquator der Sonne.

Makellos

Obwohl der 11-Jahres-Zyklus in der Neuzeit konstant war, gab es eine Zeit zwischen 1645 und 1715, in der es praktisch überhaupt keine Flecken gab. Dieser Zeitraum ist als „Maunder-Minimum“ bekannt, nach dem britischen Astronomen, der es 1890 anhand der Aufzeichnungen entdeckte. Dies könnte selbst Teil einer zyklischen Periode sein, obwohl es unmöglich zu wissen ist, da es erst einige hundert Jahre her ist und deshalb ist es zu früh, um sicher zu sein!

Wetter auf der Erde

Wissenschaftler haben keinen messbaren Zusammenhang zwischen der Anzahl der Sonnenflecken auf der Sonne oder einem anderen Maß für den Sonnenzyklus und den täglichen Wetterschwankungen auf der Erde gefunden.

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