Sonnenaktivitéit

Verännerung vun der Sonnefleckenheefegkeet zënter 1610

Graph iwwer verschidde Parameter vun der Sonnenaktivitéit zënter 1975

Graph vun der Sonnenastralung bezunn op dat ganzt Wellespektrum zënter 1975

Als Sonnenaktivitéit ginn zyklesch verännerlech Eegeschafte vun der Sonn bezeechent, déi mat den Turbulenzen vun hirem gliddege Gas a lafenden Ännerungen vum Magnéitfeld zesummenhänken. Dës Aktivitéit weist sech am opfällegsten an wiesselnder Heefegkeet vun de Sonneflecken an hirer Lag zum Equator. De Sonnefleckenzyklus huet eng mëttel Period vun 11 Joer, kann awer iwwer laang Zäitraim tëschent 9 an 13 Joer leien. Déi mëttel Zuel vun de Sonneflecken schwankt vu 0-5 am Sonnefleckeminimum bis iwwer 100 (ëm 1960 souguer un déi 200) am Maximum. Zu dësem Phenomen kommen nach onreegelméisseg Gas- a Stralungsausbrëch (Flares), Ännerungen am Sonnewand, vereenzelt Sonnestierm a Protoneschauer, an déi riseg Gasfontänen vun de Protuberanzen.

Obschonns d'Sonneflecken eng ëm 1000 K méi niddreg Temperatur wéi déi iwwreg Sonnenuewerfläch hunn, stralt d'Sonn während dem Aktivitéitsmaximum mat enger eppes méi héijer Leeschtung wéi am Sonnefleckeminimum. Dozou droen ë. a. déi gliddeg Gebidder (Sonnefakele) bäi. D'Sonnenaktivitéit ass verantwortlech fir Evenementer vum Weltraumwieder a wierkt sech direkt op Satellitten, awer och op technesch Ariichtungen op der Äerd aus. Si beaflosst doriwwer eraus d'Polarliicht, d'Ionosphär an domat d'Ausbreedung vun de Radiowellen op der Äerd.

Miessung vun der Sonnenaktivitéit

Sonnefleckenrelativzuel

Déi 1610 entdeckten Sonneflecken ginn zënter dem 17. Joerhonnert systematesch observéiert a gehéieren domat zu deenen astronomeschen Phenomeenen, déi am längsten no modernen wëssenschaftleche Methoden ënnersicht ginn. Eng gutt an einfach bestëmmbar Mooss fir d'Sonnenaktivitéit ass d'Sonnefleckenrelativzuel:

$\mathrm{R} = \mathrm{k} (10\,\mathrm{g}\,+\,f)$

k ass e Korrekturfaktor fir d'Gréisst vum benotzten Teleskop, g ass Zuel vun de Fleckegruppen an f d'Zuel vun den Eenzelflecken.

Ëm 1970 hunn etlech Sonnenobservatoiren ugefaangen, all Dag och déi ganz Fläch vun de Flecken ze moossen.

Radiointensitéit

Eng weider Mooss fir d'Sonnenaktivitéit ass d'Radiointensitéit vun der Sonn bei der Wellelängt vun 10,7 cm. Déi Intensitéit korreléiert mat der Relativzuel a gëtt mat radioastronomesche Methode bestëmmt.

Zyklen

Den opfällegsten Zyklus ass dee ronn 11-jäerege Schwabe-Zyklus nom Samuel Heinrich Schwabe. Openeenfolgend Maxima vun der Sonnefleckerelativzuel falen an dësem zäitlechen Ofstand openeen.

Zënter mat dem Zeeman-Effet d’Sonnemagnéitfeld als Uersaach vun de Sonneflecke bekannt ass, kann och dären magnéitesch Polaritéit bestëmmt ginn. Op enger solarer Hemisphär wiesselt d'magnetesch Polaritéit vun de Sonneflecken vun engem zum nächsten Zyklus. Dem 11-järegem Zyklus läit also en duebelt sou laangen Zyklus zugronn, den 22-järege Hale-Zyklus.

Et gëtt méiglecherweis nach weider Zyklen, z. B. den 80- bis 90-järege Gleißberg-Zyklus, entdeckt vum Wolfgang Gleißberg.

Am Hibléck op Probleemer fir Weltraum-Missiounen bei héijer Aktivitéit huet d'Prognos vun der Sonnenaktivitéit héich Bedeitung kritt. De Wolfgang Gleißberg huet eng Prognos-Method entwéckelt, déi op dem Verglach vu villen, openeen folgenden Zyklen berout.

Stralungsspektrum an Urspronk

Zënter e puer Joerzéngte stellt d'Sonnefuerschung fest, datt d'Sonnenaktivitéit an anere Beräicher vum Spektrum nach méi staark spierbar ass, beispillsweis gëtt de solare Radioflux als Aktivitéitsindikator erugezunn. Och d'Nord- oder Polarliichter hänken domat zesummen.

D'Stralungsenergie vun der Sonn staamt aus Kärfusioun vu Waasserstoff zu Helium am Kär vun der Sonn a erreecht duerch Deelercher (Neutrinos), Stralungstransport a Konvektioun no baussen. Duerch Wiesselwierkungen entsteet e breet Stralungsspektrum vun Gammastralung iwwer UV bis un de Radiowelleberäich. Dobäi gëtt et grouss- a klengräimeg Temperaturënnerscheeder, Gasausbrëch a vereenzelt Stralungsstierm am Röntgen-, UV- a Radiowelleberäich.

Geschicht

Zënter der Mëtt vum 20. Joerhonnert ass d'Sonn an enger ongewéinlech aktiver Phas, wéi Fuerscher vun der Max-Planck-Gesellschaft mengen. D'Sonnenaktivitéit ass deemno ongeféier duebel sou héich wéi de laangfristege Mëttelwäert, a méi héich wéi an de vergaangene 1000 Joer. En internationaalt Fuerscherteam huet d'Sonnenaktivitéit vun de vergaangene Jordausende ënnersicht. Zënter dem Enn vum leschte Glazial war d'Sonn deemno siëlen sou aktiv wéi zënter de 1940er-Joeren bis haut. Wéi d'Wëssenschaftler aus Däitschland, Finnland an der Schwäiz an der Zäitschrëft Nature (28. Oktober 2004) publizéierten, muss een iwwer 8000 Joer an der Äerdgeschicht zréckgoen, bis een en Zäitraum fënnt, an deem d'Sonn an der Moyenne och sou aktiv war wéi an de vergaangene 60 Joer. Fuerscher ëm de Sami Solanki vum Max-Planck-Institut (MPI) fir Sonnesystemfuerschung an Katlenburg-Lindau hunn d'Sonnenaktivitéit unhand vu schwéiere Kuelestoff-Atomen (¹⁴C) zéckverfollegt. Aus dem Studium vu fréiere Perioden mat héijer Sonnenaktivitéit soen d'Fuerscher viraus, datt déi géigewäerteg héich Aktivitéit vun der Sonn wahrscheinlech nëmme nach wéineg Joerzéngte dauere wäert.

Gliddeg Gaswolleken, Flares a Polarliichter

Staark Magnéitfelder bei grousse Sonneflecken (Typ E, Typ F) kënne Wolleken mat gliddegem Gas aus de baussenzege Sonneschichten an de Raum schleideren. Dës Gaswolleken sinn elektresch gelueden a stéieren dofir d'Äerdmagnéitfeld, wa si no e puer Deeg bei der Äerd ukommen.

Flares sinn blëtzarteg Stralungsausbrëch an de baussegte Schichten, déi e puer Minutten bis Stonnen daueren. Dobäi gëtt verstäerkt Gammastralung, UV- a Radiostralung observéiert. Och energieräich atomare Partikelen (Elektronen, Protonen, Heliumkäre) kënnen emittéiert ginn.

E geomagnéitesche Stuerm bleift meeschtens onbemierkt. Schwéier Stierm kënnen awer Satellitten, elektresch Anlagen oder Funkverbindungen stéieren, wat an de leschte Joeren etlech Kéiere virkoum. Während déi erhéichte Stralenbelaaschtung während engem magnéitesche Stuerm op der Äerduewerfläch ongeféierlech ass, kann si awer an der Raumfaart an op munche Laangstreckenflich geféierlech sinn.

No Donnéeë vum Geofuerschungszentrum Potsdam hat dee bis elo gréisste Sonnestuerm vun der Geschicht den 1./2. September 1859 déi grad agefouert Telegrapheleitungen gestéiert a Polarliichter geformt, déi nach zu Roum an zu Havanna ze gesi waren. Och am Hierscht 2003 ware Polarliichter bis Mëtteleuropa ze observéieren.

All Sonnenobservatoire déngt niewent der Observatioun vu Sonneflecken och fir d'Miessung vu Flares a Strukturen vun der Sonnekorona. Et gëtt neierdéngs speziell Satellitten, déi verstäerkt Gaswolleken vu Flares schonns laang virum Antreffen op der Äerd registréieren. D'NASA erhofft sech och vu Stereo-Satellitten nei Informatiounen iwwer d'Physik vun der Sonn an hire Anomalien.

Den Andrew Ellicott Douglass huet ugeholl, datt de Wuestëm vun de Beem vun der Sonnenaktivitéit ofhänke kënnt.

Literatur

• Helmut Zimmermann, Alfred Weigert: ABC-Lexikon-Astronomie. Spektrum Akad. Verlag, Heidelberg 1995. ISBN 3-8274-0575-0
• J.Bennett, M.Donahue, N.Schneider, M.Voith: Astronomie (Kapitel 14), Hsg.Harald Lesch, 5. Auflage (1170 S.), Pearson-Studienverlag, München-Boston-Harlow-Sydney-Madrid 2010
• Rudolf Kippenhahn: Der Stern, von dem wir leben. DVA, Stuttgart 1990
• Gordon D. Holman: Explosive Sonne. Spektrum der Wissenschaft, Juni 2006, p. 41-47.

Kuckt och

Portal Astronomie

• Sonn

Um Spaweck

• (de) Weltraumwetter-Vorhersage, Sonne-Stuerm.info.
• Warnung vun der NASA fir dee kommende Sonnestuerm 2010–2012
• (en) Spaceweather.com / Dagaktuell Donneeën zu der Sonnenaktivitéit
• (en) The Solar & Heliospheric Observatory
• (en) Dat aktuellt Weltraumwieder, National Weather Service.