Dass ein himmlischer Körper wie die Sonne nicht makellos sein sollte – diese „frevlerische“ Idee grenzte nach Ansicht der katholischen Kirche an Gotteslästerung und brachte Galileo Galilei (1564-1642) viel Ärger ein. Dabei war er nicht einmal der erste, der sich mit den dunklen Stellen auf der Sonnenoberfläche beschäftigte. Schon im Altertum wurden die schwarzen Flecken beschrieben. Seit der Erfindung des Teleskops Anfang des 17. Jahrhunderts wurden sie dann systematisch beobachtet.
Sonnenoberfläche mit zahlreichen Sonnenflecken. Bild: NASA
Ursache der Sonnenflecken sind Temperaturunterschiede auf der Sonnenoberfläche. Permanent wirbelt heiße Materie aus dem Inneren der Sonne an die Oberfläche. Diese so genannte Konvektion kann durch lokale Verstärkungen des Magnetfelds der Sonne behindert werden – etwas kältere Stellen auf der Sonnenoberfläche entstehen und werden als Sonnenflecken sichtbar. „Etwas kälter“ bezieht sich auf die durchschnittliche Oberflächentemperatur von circa 6.000 Grad. Der Kernbereich der Flecken (die Umbra) ist „nur“ etwa 4.000 Grad heiß, der Randbereich (die Penumbra) gut 5.000 Grad. Bei diesen Temperaturen sind natürlich auch die Flecken weiß glühend. Doch weil die Umgebung noch heißer und heller ist, erscheinen sie uns dunkel.
Schwankende Anzahl der Sonnenflecken
Die Häufigkeit von Sonnenflecken hängt mit der Sonnenaktivität zusammen und ändert sich in einem elfjährigen Zyklus. Im Minimum des Sonnenfleckenzyklus sind oft monatelang keine Flecken zu sehen, im Sonnenfleckenmaximum sogar Hunderte. Innerhalb eines Elf-Jahres-Zyklus ändern sich auch die räumliche Verteilung der Flecken auf der Sonnenoberfläche und ihre magnetische Ausrichtung. Die Flecken eines neuen Zyklus treten bei höheren solaren Breitengraden auf; gegen Ende des Zyklus treten sie bei niedrigeren Breitengraden auf. Zudem ändert sich nach jedem elfjährigen Zyklus ihre magnetische Ausrichtung. Folglich dauert ein vollständiger Sonnenfleckenzyklus eigentlich 22 Jahre.
Im Web gibt es einige Seiten, die die Sonne (fast) live zeigen. Dazu zählt die Website mit den Daten des NASA-Satelliten SDO. Ebenfalls sehenswert: Auf www.helioviewer.org kann man verschiedene Daten kombinieren und zu Screenshots sowie Movies verarbeiten. Sonnenflecken und auch Sonneneruptionen werden – ständig aktualisiert – hier behandelt. Spannend sind natürlich auch eigene Beobachtungen durch ein Fernrohr. Hier ist aber unbedingt ein geeigneter Filter (Spezialfolie mit Bauanleitung gibt es im Fotofachgeschäft) notwendig, da ein ungeschützter Blick die Augen bis hin zur Blindheit schädigen kann.