Rotierender Sonnenfleck gesichtet – das passiert dabei auf der Sonnenoberfläche
Die Sonnenoberfläche befindet sich in ständiger Bewegung – auch die dunklen Sonnenflecken sind ein Zeichen der unaufhörlichen Sonnenaktivität. Sonnenflecken können dabei einige Stunden bis zu mehreren Monaten auf der Sonne zu sehen sein, bis sie sich schließlich wieder auflösen.
Sonnenflecken sind dunkle Stellen auf der Sonnenoberfläche. Sie sind kälter als der sie umgebende Bereich und strahlen darum weniger Licht aus. An Sonnenflecken lässt sich die Sonnenaktivität ablesen.
Die Sonnenaktivität ändert sich in regelmäßigem Rhythmus: Auf eine Phase relativ geringer Sonnenaktivität folgt eine Phase höherer Aktivität. Dieser Wechsel dauert durchschnittlich 11,1 Jahre – solange braucht die Sonne für die Umkehrung der Polarität des Gesamtmagnetfelds. Bei höherer Sonnenaktivität bilden sich viele Sonnenflecken, bei geringerer Aktivität entstehen weniger. Man spricht hierbei vom Sonnenfleckenzyklus.
EVER SEEN A SPINNING SUNSPOT? You have now! Magnetic fields twisting (or untwisting) stores or releases energy into the solar corona. pic.twitter.com/sxF3EifwCT
— Keith Strong (@drkstrong) March 7, 2024
Der Sonnenfleck im Beitrag auf X (ehemals Twitter) rotiert um die eigene Achse. Wie man an der hochauflösenden Aufnahme erkennen kann, ist der Sonnenfleck im Sonnenplasma von einer körnigen Substanz umgeben. Diese kleinen Konvektionszellen, sogenannte Granulen, bilden die Oberfläche der Sonne und haben jeweils eine Größe von 500 bis 2000 Kilometern und eine Lebensdauer von nur wenigen Minuten. Aus dem Zusammenschluss von Granulen entsteht dann ein Sonnenfleck.
Die Sonne ist ein Gemisch aus Gas, vornehmlich Wasserstoff und Helium. Wie auch bei anderen Gasriesen – zum Beispiel dem Jupiter – bewirkt die Eigenrotation der Sonne, dass die Gasmengen in Äquatornähe schneller als an den Polen rotieren. Bei dieser ungleichmäßigen Rotation spricht man auch von differentieller oder Superrotation. Durch die Reibung der Gasmengen aneinander werden hohe elektrische Spannungen aufgebaut, die ein starkes, sich ständig wechselndes Magnetfeld erzeugen.
Der als Umbra bezeichnete Vollschatten im Zentrum von Sonnenflecken kommt zum Beispiel dadurch zustande, dass der Magnetfeldbogen lotrecht auf die besagte Stelle auf der Sonnenoberfläche wirkt. Der weniger dunkle Halbschatten, die sogenannte Penumbra, kommt durch parallel zur Sonnenoberfläche verlaufende Magnetfeldlinien zustande.
Die Eigenrotation des Sonnenflecks ist nun auf eine Drehung des Magnetfelds (Drehfeld) innerhalb des Sonnenplasmas zurückzuführen. Die Drehungen kommen durch die differentielle Rotation der Sonne und die Konkurrenz mit den Konvektionsbewegungen aus dem Sonneninneren zustande. Dadurch, dass die Konvektionszellen im Sonnenplasma nur kurz bestehen, können sich rasch neue Granulen bilden und das Drehfeld in Gang setzen.
Ebenfalls auf die magnetischen Felder zurückzuführen ist übrigens, dass Sonnenflecken nie allein, sondern immer paarweise auftreten: Es gibt immer einen Sonnenfleck, bei dem ein Magnetfeldbogen die Sonne verlässt, und einen zweiten Sonnenfleck, bei dem er wieder eintritt. Das ist auf die Polarität der Magnetfeldbögen (Loops) zurückzuführen. Der Austrittspunkt befindet sich dabei häufig näher am Äquator als der Wiedereintrittspunkt.