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Sonne : Die dritte Dimension der Sonne

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Sonnen-Dimensionen (von unten): Granulen, untere und obere Chromosphäre Bild: F.A.Z.-Heumann

Die Gasausbrüche am Rande der Sonne, die sich mit speziellen Filtern beobachten lassen, zählen zu den besonders eindrucksvollen Schauspielen der Astronomie.

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          Die Gasausbrüche am Rande der Sonne, die sich mit speziellen Filtern beobachten lassen, zählen zu den besonders eindrucksvollen Schauspielen der Astronomie. Sie gestatten Einblicke in die dritte Dimension der solaren Vorgänge - die Abhängigkeit der Geschehnisse von der Höhe über der sogenannten Photosphäre, also der Oberfläche der optisch sichtbaren Sonne. Aber nicht nur am Sonnenrand läßt sich die "Atmosphäre" unseres Zentralgestirns gleichsam ausloten. Mit dem Dutch Open Telescope, einem modernen, von der Universität Utrecht auf der kanarischen Insel La Palma betriebenen Sonnenteleskop, werden seit geraumer Zeit regelmäßig mehrere Schichten der solaren Atmosphäre gleichzeitig erkundet.

          Das Verfahren beruht darauf, daß in verschiedenen Höhen unterschiedliche Molekülsorten dominieren, von denen jede ihre Strahlung in für sie charakterischen Zonen des Spektrums aussendet. Die hier gezeigten Fotos mit einem Sonnenfleck in der Mitte, der so groß wie die Erde war, wurden Ende September vergangenen Jahres aufgenommen. Das untere entstand bei einer Wellenlänge von 430,5 Nanometern. Die entsprechende Spektrallinie wird von Kohlenwasserstoff-Molekülen erzeugt. Das Bild zeigt die Oberfläche der Photosphäre, die von sogenannten Granulen geprägt ist. Das sind kissenförmige Regionen, die durch Konvektion entstehen - das heißt dadurch, daß heiße Gase auf- und kühlere Gase absteigen. Zwischen den Granulen befinden sich kleine, hell erscheinende magnetische Elemente.

          Einfluß von Magnetfeldern sichtbar

          Das mittlere Bild, das in der von einfach ionisierten Kalzium-Atomen erzeugten Spektrallinie bei 396,8 Nanometern aufgenommen wurde, zeigt einen Bereich der unteren Chromosphäre, der sich einige hundert Kilometer darüber befindet. Das Muster ähnelt jenem in der Photosphäre, aber die Helligkeitsstufen sind vertauscht: Über den hellen Granulen erscheint die Chromosphäre dunkel und über den Zwischenräumen hell. Die Unterschiede lassen sich durch verschiedene Konvektionsverhältnisse erklären. Im übrigen tauchen auf dem Bild faserförmige Gebilde - Fibrillen - auf, deren Verlauf von Magnetfeldern vorgegeben wird.

          Einige tausend Kilometer höher, in der oberen Chromosphäre (oberes Bild bei 656,3 Nanometern im Licht der neutralen Wasserstoff-Atome), haben die den Magnetfeldern folgenden Fibrillen die Oberhand gewonnen. Viele der Magnetfeldlinien, aber keineswegs alle, haben ihren Ursprung in der Region des markanten Sonnenflecks.

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