SunLearn About Sunspots, die kühlen, dunklen Regionen der Sonne

Wenn Sie in die Sonne schauen, sehen Sie ein helles Objekt am Himmel. Da es ohne guten Augenschutz nicht sicher ist, direkt in die Sonne zu schauen, ist es schwierig, unseren Stern zu studieren. Astronomen verwenden jedoch spezielle Teleskope und Raumfahrzeuge, um mehr über die Sonne und ihre ständigen Aktivitäten zu erfahren.

Wir wissen heute, dass die Sonne ein vielschichtiges Objekt ist, dessen Kern aus einem Kernfusionsofen besteht. Es ist Oberfläche, genannt Photosphäre, erscheint den meisten Beobachtern glatt und perfekt. Ein genauerer Blick auf die Oberfläche offenbart jedoch einen aktiven Ort, der sich von allem unterscheidet, was wir auf der Erde erleben. Eines der wichtigsten Merkmale der Oberfläche ist das gelegentliche Vorhandensein von Sonnenflecken.

Was sind Sonnenflecken??

Unter der Photosphäre der Sonne liegt ein komplexes Durcheinander von Plasmaströmen, Magnetfeldern und Wärmekanälen. Im Laufe der Zeit führt die Drehung der Sonne dazu, dass sich die Magnetfelder verdrehen, was den Fluss der Wärmeenergie zur und von der Oberfläche unterbricht. Das verdrehte Magnetfeld kann manchmal durch die Oberfläche dringen und einen Plasmabogen erzeugen, der als Prominenz oder Sonneneruption bezeichnet wird.

An jedem Ort der Sonne, an dem Magnetfelder auftreten, fließt weniger Wärme an die Oberfläche. Dadurch entsteht auf der Photosphäre ein relativ kühler Fleck (etwa 4.500 Kelvin statt der heißeren 6.000 Kelvin). Dieser kühle "Fleck" erscheint im Vergleich zu dem umgebenden Inferno, das die Oberfläche der Sonne darstellt, dunkel. Solche schwarzen Punkte von kühleren Regionen nennen wir Sonnenflecken.

Wie oft treten Sonnenflecken auf??

Das Auftreten von Sonnenflecken ist ausschließlich auf den Krieg zwischen den verdrehten Magnetfeldern und den Plasmaströmen unter der Photosphäre zurückzuführen. Die Regelmäßigkeit von Sonnenflecken hängt also davon ab, wie stark sich das Magnetfeld verdreht hat (was auch damit zusammenhängt, wie schnell oder langsam sich die Plasmaströme bewegen)..

Während die genauen Einzelheiten noch untersucht werden, scheint es, dass diese unterirdischen Wechselwirkungen einen historischen Trend haben. Die Sonne scheint a zu durchlaufen Sonnenzyklus etwa alle 11 Jahre oder so. (Tatsächlich sind es eher 22 Jahre, da bei jedem 11-Jahres-Zyklus die Magnetpole der Sonne umkehren. Es dauert also zwei Zyklen, bis die Dinge wieder so sind, wie sie waren.)

Als Teil dieses Zyklus wird das Feld stärker verdreht, was zu mehr Sonnenflecken führt. Irgendwann werden diese verdrehten Magnetfelder so stark gebunden und erzeugen so viel Wärme, dass das Feld schließlich wie ein verdrehtes Gummiband reißt. Das setzt eine enorme Menge Energie in einer Sonneneruption frei. Manchmal kommt es zu einem Plasmaausbruch der Sonne, der als "koronaler Massenauswurf" bezeichnet wird. Diese treten auf der Sonne nicht immer auf, obwohl sie häufig sind. Ihre Häufigkeit nimmt alle 11 Jahre zu, und die Spitzenaktivität wird als "Spitzenaktivität" bezeichnet Sonnenmaximum.

Nanoflares und Sonnenflecken

Kürzlich stellten Sonnenphysiker (die Wissenschaftler, die sich mit der Sonne befassen) fest, dass es viele winzige Fackeln gibt, die als Teil der Sonnenaktivität ausbrechen. Sie nannten diese Nanoflares und sie passieren die ganze Zeit. Ihre Wärme ist im Wesentlichen für die sehr hohen Temperaturen in der Sonnenkorona (der äußeren Atmosphäre der Sonne) verantwortlich.. 

Sobald das Magnetfeld aufgelöst ist, fällt die Aktivität wieder ab und führt zu Sonnenminimum. Es gab auch Perioden in der Geschichte, in denen die Sonnenaktivität über einen längeren Zeitraum gesunken ist und effektiv über Jahre oder Jahrzehnte hinweg auf dem Sonnenminimum blieb.

Eine 70-jährige Zeitspanne von 1645 bis 1715, bekannt als das Maunder-Minimum, ist ein solches Beispiel. Es wird angenommen, dass dies mit einem Rückgang der Durchschnittstemperatur in ganz Europa zusammenhängt. Dies wurde bekannt als "die kleine Eiszeit".

Sonnenbeobachter haben eine weitere Verlangsamung der Aktivität während des letzten Sonnenzyklus festgestellt, was Fragen zu diesen Schwankungen im Langzeitverhalten der Sonne aufwirft. 

Sonnenflecken und Weltraumwetter

Sonnenaktivität wie Fackeln und koronale Massenauswürfe senden riesige Wolken aus ionisiertem Plasma (überhitzte Gase) in den Weltraum. Wenn diese magnetisierten Wolken das Magnetfeld eines Planeten erreichen, prallen sie in die obere Atmosphäre dieser Welt und verursachen Störungen. Dies nennt man "Weltraumwetter". Auf der Erde sehen wir die Auswirkungen des Weltraumwetters auf die Nord- und Südlichter (Auroral Borealis und Aurora Australis). Diese Aktivität hat andere Auswirkungen: auf unser Wetter, unsere Stromnetze, Kommunikationsnetze und andere Technologien, auf die wir uns in unserem täglichen Leben verlassen. Weltraumwetter und Sonnenflecken gehören dazu, in der Nähe eines Sterns zu leben. 

Herausgegeben von Carolyn Collins Petersen