Dieses herzförmige Gebilde aus dunklen und hellen Strukturen ist in Wirklichkeit mehr als 16.000 Kilometer groß. Denn es handelt sich um die Großaufnahme eines Sonnenfleckens. Diese dunklen Bereiche entstehen dort, wo magnetische Anomalien den Aufstrom heißen Plasmas zur Sonnenoberfläche hemmen.
Unsere Sonne ist im wahrsten Sinne des Wortes das Lebenslicht für unseren Planeten, denn erst ihre Strahlung macht die Erde zu einem lebensfreundlichen Planeten. Gleichzeitig können ihre Ausbrüche von Strahlung und Plasma heftige Sonnenstürme verursachen, die Polarlichter verursachen, aber auch Satelliten und Raumsonden beschädigen können. Entsprechend wichtig ist es, die Sonnenaktivität, den solaren Zyklus und die Vorgänge im Inneren unseres Sterns möglichst genau zu kennen.
Einen wichtigen Beitrag dazu leistet das neue Inouye-Sonnenteleskop auf dem Haleakala-Vulkan auf Hawaii. Mit einem Hauptspiegel von vier Meter Durchmesser ist es das größte Solarteleskop der Welt. Bereits im Januar 2020 lieferte es Aufnahmen, die das brodelnde Plasma der Sonnenoberfläche in zuvor nie erreichter Auflösung zeigten.
Plasmastrukturen bis auf 20 Kilometer genau
Jetzt hat das Observatorium die hochauflösende Aufnahme eines Sonnenflecken veröffentlicht. Das solare Plasma wurde dafür im Wellenbereich von 530 Nanometern aufgenommen – das entspricht dem gelbgrünen Bereich des sichtbaren Spektrums. Obwohl das Teleskop noch nicht vollständig fertiggestellt ist, demonstriert die Abbildung den enorm scharfen Blick dieses neuen „Auges“ zur Sonnenbeobachtung.
„Diese Aufnahme des Sonnenflecken erreicht eine 2,5-fach höhere Auflösung als alles frühere“, berichtet Thomas Rimmele vom National Solar Observatory in Boulder. „Sie zeigt noch magnetische Strukturen von nur 20 Kilometer Größe auf der Oberfläche der Sonne.“ In der Aufnahme zu sehen ist ein rund 16.000 Kilometer großer Ausschnitt der Sonnenoberfläche, in dem die normale Plasmakonvektion gestört ist.
Die dunkeln Bereiche des Sonnenflecks kennzeichnen Zonen in denen weniger heißes Plasma aus dem Innere aufsteigt. Sie sind deshalb kühler als ihre Umgebung – die Temperatur liegt dort bei „nur“ gut 4.100 Grad. Starke Magnetfelder formen und beeinflussen die Plasmaströmungen an der Sonnenoberfläche und erzeugen dabei auch die strahlenähnlich vom Zentrum des Sonnenflecks ausgehenden dunkleren Streifen.
Passend zum neuen Sonnenzyklus
„Dieses Bild gibt uns einen Vorgeschmack auf die einzigartigen Leistungen, mit denen dieses Sonnenobservatorium zu unserem Verständnis der Sonne beitragen wird“, sagt David Boboltz von der National Science Foundation. Dazu passt gut, dass der Betriebsbeginn des Inouye-Sonnenteleskops mit dem Start eines neuen Sonnenzyklus zusammentrifft.
Denn im Dezember 2019 hat unser Heimatstern das Minimum seines elfjährigen Zyklus erreicht. Seither nimmt die solare Aktivität wieder langsam zu, was sich unter anderem an häufigeren Sonnenflecken, Strahlenausbrüchen und Plasmaauswürfen zeigt. Der hier abgebildete Sonnenfleck ist einer der ersten des neuen Sonnenzyklus 25. Das Inouye-Sonnenteleskops hat ihn am 28. Januar 2020 aufgenommen.
Die Aufnahme und die Details der daraus gewonnen Daten und Erkenntnisse haben die Forscher um Rimmele jetzt im Fachmagazin „Solar Physics“ veröffentlicht. (Solar Physics, 2020; doi: 10.1007/s11207-020-01736-7)
Quelle: National Solar Observatory
