Wanderer mit kurzem Leben – Das Wandern der Sonnenflecken


Liebe Leser*innen,

nachdem wir im letzten Artikel einen kleinen Exkurs über meine Corona-Erlebnisse machten, wenden wir uns heute wieder in diesen düsteren Zeiten unserem Stern von dem wir leben, zu. Ich komme von ihm einfach nicht los. Es geht heute, und vermutlich auch noch in weiteren Beiträgen darum, was wir in den letzten Jahrhunderten alles durch die entdeckten Sonnenflecken über unseren Stern lernen durften. Heute geht es um die Bewegung der Sonnenflecken.

Waren die Sonnenflecken erst mal entdeckt, zogen diese schon bald Hobby- und Amateurastronomen in ihren Bann. Sie sind vor allem für erstere Gruppe ein ideales Beobachtungs-Ziel, standen jenen doch meist nur kleinere Fernrohre zur Verfügung, die für die Observation von Sonnenflecken aber durchaus ausreichend waren. Daran hat sich bis heute nichts geändert, dass die Astronomie Amateuren immer wieder die Chance bietet, mit genügend List, Geduld und kleinerer Ausrüstung, auch Entdeckungen zu machen. Außerdem sind sie für die Wissenschaft unverzichtbar, denn alle Teleskope der Welt können nicht gleichzeitig an jede Stelle des Himmels blicken. Somit sind Amateure oft schon ob ihrer großen Zahl und ihrer vielen Augen eine große und wichtige Ergänzung und Hilfe.
Das ist mit ein Grund dafür, was die Astronomie so inklusiv macht.

Nun zur Wanderung der Sonnenflecken:

Erste Entdeckung

Bald schon nach ihrer Entdeckung viel auf, dass sie im Laufe von Tagen über die uns zugewendete Sonnenscheibe wandern. Ein beobachteter Sonnenfleck taucht am nächsten Tage etwas weiter westlich wieder auf. Schon der im Artikel Wer war der Erste erwähnte ich, dass der Mönch und Astronom Scheiner, von Hand die Wanderung der Sonnenflecken zeichnete. Ein Fleck bewegt sich ungefähr im Laufe von 13 Tagen vom Ost- zum Westrand der Sonnenscheibe. Da die Sonne eine Kugel ist, sieht man die Flecken an den Rändern perspektivisch verzerrt. Ein kreisförmiger Fleck erscheint somit von der Seite der Sonnenscheibe her gesehen oval. In der Bewegung der Flecken sehen wir die Rotation der Sonne selbst. Wie es von einer sich drehenden und fleckigen Kugel zu erwarten ist, erscheint uns die Bewegung ihrer Flecken an den Rändern langsamer als in der Zeit, in welcher sie über die uns näher zugewandte Sonnenscheibe ziehen. Das ist so, weil der Fleck an den Seiten sich entweder auf uns zu, oder von uns weg bewegt. Das können wir sehr schlecht unterscheiden. Zieht er mitten über die Scheibe, so liegt seine Bewegungsrichtung quer zu unserer Blickrichtung, was ihn für uns schneller erscheinen lässt. So zeigt uns ihre Wanderung, dass sich die Sonne etwa ein mal in siebenundzwanzig Tagen um sich selbst dreht. Manche Flecken sind so beständig, dass sie mehrere Rotationen überleben. Dann erscheint er am nächsten Tag wieder am Ostrand hinter der Sonne hervor. Dass es sich um den selben Fleck wie “gestern” handelt, ist in der Tat nicht ganz so einfach zu erkennen. Um sich auf der Sonne zu orientieren, teilen Astronomen sie in Gruppen ein und zählen sie sogar. Da Sonnenflecken oft in Gruppen beieinander stehen, ist das ein zuverlässiges System. Sicher legen Sonnenforscher auch ein Koordinatennetz über die Sonne, um sich zu orientieren ähnlich dem, wie Seefahrer das schon seit jahrhunderten über den Globus oder den Himmel spannen.
Sonnenflecken entstehen und vergehen. Manche überleben nur wenige Stunden und andere eben mehrere Sonnenrotationen.

Die Rotation der Sonne

Man sah, dass die Äquator-Region der Sonne quasi der Rotation ihrer Kappen voraus eilt. Sie dreht sich also in ihren äußeren Schichten nicht, wie eine starre Kugel. Das tut sie erst ab einer Tiefe von vielen Tausenden Kilometern, wo die Drücke so hoch sind, dass sie so kompakt wird, dass sie sich wie ein starrer Körper dreht. Das erfuhr man, als man Klangmodelle und Schallbeobachtungen auf ihr anstellte. Siehe den Artikel Die Sonne tönt.

Auch sie steht schief

Die Flecken und deren Bewegung haben uns außerdem verraten, dass die Rotationsachse der Sonne nicht senkrecht auf der Ekliptik steht. So sehen wir im Laufe des Jahres mal etwas mehr auf ihre Nordhalbkugel und mal eher auf ihre Südhalbkugel. Bei dieser Entdeckung ist zu bemerken, dass auch die Erdachse nicht senkrecht auf der Ekliptik steht. Sie ist um etwa 23 Grad geneigt und verursacht so unsere Jahreszeiten. Außerdem ändert sich im Jahreslauf unsere Draufsicht auf die Sonne. All das musste berücksichtigung finden, als die Entdeckung gemacht wurde.
Ist das nicht spannend und schön?

Das Aussehen der Sonnenflecken

Schon auf Scheiners Zeichnungen ist zu erkennen, dass ein Sonnenfleck einen dunkleren Kern besitzt und einen weniger dunklen Hof. Den Kern nennt man Umbra und den Hof die Penumbra. Moderne Aufnahmen zeigen, dass die Penumbra eine Art Filamentstruktur aufweist. Das sind leuchtende Linien oder Strahlen, die von Kern her nach außen laufen.

Außerdem erscheinen Sonnenflecken so, als wäre ihr Kern tiefer als die Sonne darum herum. Der Hof oder die Penumbra erscheint, als bildete sie die ‘Wände einer Grube, an deren Grund der Kern des Flecks ruht.

Wer sich erinnert, so hat sogar noch Herschel die Sonnenflecken für Löcher in ihrer leuchtenden Atmosphäre gehalten, durch welche man auf ihren kühleren und somit dunkleren Kern blickt.

Dieser “Grubeneffekt” wird heute nach einem seiner Entdecker, das Wilsonsche Phänomen genannt.
Steht ein Fleck nicht in der Mitte der Sonnenscheibe, erscheint der dem Zentrum nähere Teil der Penumbra etwas schmaler. Das hängt mit der Kugelform der Sonne zusammen.
Über die Tiefe solch einer Grube eines Sonnenflecks habe ich mal gelesen, dass in manchem großen Fleckengrube die Erde bequem Platz fände.

Fazit

Trotz der heute bekannten merkwürdigen Rotation, der Thermodynamik und dass die Magnetfelder der Sonne gefunden sind, gibt es noch keine Theorie, die alles erklärt, was zu Sonnenflecken, ihrer merkwürdigen Rotation und über die Zyklen des Erscheinens von Sonnenflecken führ. Über letztere werden wir noch zu sprechen haben.

So, meine lieben. Ich sagte es ja, es werden mehrere Artikel werden, denn es gibt noch soooo viel über die Flecken zu berichten. Sie sind es wert, dass man sich mit ihnen beschäftigt, denn niemand kann in so ein leuchtendes Objekt, wie einen Stern, hinein blicken.
Ich hoffe, dass vor allem für die blinden Leser*innen unter uns, der Artikel nicht zu visuell war. Auch ich brauchte einiges an Zeit, um mir die Perspektiven aus der wir die Sonnenflecken betrachten, und auch das Wilson-Phänomen vorstellen zu lernen. Wer Fragen oder Anmerkungen hat, darf diese gerne in den Kommentaren absetzen, oder mich über einen meiner anderen Kanäle ansprechen.
Die Sehenden unter euch finden sicherlich schöne Bilder über Sonnenflecken auf Wikipedia.

Gehabt euch wohl, haltet durch und bleibt gesund. Ich schreibe gegen die Dunkelheit für uns an.

2 Gedanken zu „Wanderer mit kurzem Leben – Das Wandern der Sonnenflecken“

  1. Eigentlich hätte man die Flecken ja auch schon viel früher studieren können und daraus ableiten können, dass die Sonne eine Kugel ist. Aristoteles hätte einen Anti-Erkenntnis-Preis verdient, finde ich 😉 … das ist ja nur eine seiner hunderten von Fehlannahmen.

    1. Naja, Sonnenflecken sind ohne Hilfsmittel eher selten zu sehen, aber hast schon Recht. Der gute alte Aristoteles hat sich wirklich in vielem geirrt. Da hatte nach ihm nicht mal Aristarchos von Samos eine Chance, der schon ein heliozentrisches Weltbild vorschlug. Die Erde war schon in der Antike keine Scheibe mehr und daher die Sonne vermutlich auch nicht. Ich sehe schon. Wir müssen unbedingt mal über diese alten Herren gesondert schreiben.

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