Wieso hat die Sonne dunkle Flecken?


Dass ein himmlischer Körper wie die Sonne nicht makellos sein sollte – diese frevlerische Idee grenzte an Gotteslästerung und brachte dem Naturforscher Galileo Galilei (1564-1642) Ärger mit der katholischen Kirche 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 auch die Flecken weiß glühend; der Temperaturunterschied bewirkt aber eine Filterung des Lichtes – die Flecken erscheinen schwarz.

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.

Zurzeit befinden wir uns in einem Minimum der Sonnenaktivität, das schon überraschend lange anhält. Das nächste Maximum wird um 2012 erwartet. Ein Blick auf die SpaceWeather-Webseite zeigt, wie viele Sonnenflecken derzeit auftreten. Spannend können eigene Beobachtungen durch ein Fernrohr sein. Hier ist unbedingt ein geeigneter Filter notwendig, da ein ungeschützter Blick die Augen bis hin zur Blindheit schädigen kann.


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