Die aktive Sonne: Sonnenflecken, Sonneneruptionen, PolarlichterRolf Schlichenmaier (Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik, Freiburg)

Telefon: 3198-212; email: schliche@kis.uni-freiburg.de

3. Lehrerfortbildung am 1.10.2005

Übersicht

Aufbau der Sonne

Sonnenflecken in der Photosphäre

Entstehung von Sonnenflecken

Sonnenzyklus

Flares und koronale Massenauswürfe

Polarlichter

Querschnitt der Sonne

Der Sonnenfleck

Aufnahme: 70 Minuten (Echtzeit)

Sonnenflecken auf der Sonnenscheibe

März bis Mai 2001: MDI on SOHO (ESA/NASA)

Warum sind Sonnenflecken dunkel?

Hale (1908): Sonnenflecken sind assoziiert mit konzentriertem Magnetfeld.

Konvektionszone: Konvektion transportiert Energie.

Biermann (1941): Magnetfelder unterdrücken Konvektion.

Sonnenflecken sind also kühler und somit dunkler.

Intensität Magnetfeldkarte

Wie entstehen Sonnenflecken?

Wie entstehen Sonnenflecken?

Am Boden der Konvektionszone werden durch den Dynamo starke toroidale Magnetfelder erzeugt. Diese werden instabil und treiben in Form von magnetischen Schläuchen durch Konvektionszone zur Photosphäre. Die beiden Durchstoßpunkte des Magnetfeldschlauches bilden dort eine bipolare Region.

(Caligari, Schüssler, Moreno Insertis 1996)

Die Sonne im Röntgenlicht: Korona Magnetogramm in der Photosphäre

EIT/SOHO, Fe XII, 2 Mil. K

Mai 1996 Dezember 2000

Sonnenzyklus

Sonnenzyklus

Sonnenflecken und Fackeln am Sonnenrand

Variation der solaren Helligkeit

Fleck und Fackeln am Sonnenrand

Solare Helligkeitsvariation

TRACE

Magnetfelder in Korona

EIT onboard SOHO (ESA-NASA)

Magnetfelder in Korona

Magnetfelder in der Korona: Flares und koronale Massenauswürfe

Der „Bastille day“ Flare

http://soho.nascom.nasa.gov/bestofsoho

Magnetfelder in der Korona: Flares und koronale Massenauswürfe

X-Mas CME

http://soho.nascom.nasa.gov/bestofsoho

Weltraumwetter

Erdmagnetosphäre

Differentielle Rotation der Sonne

Das Prinzip des solaren Dynamos: Ω-Effekt

Differentielle Rotation:

Scherströmung verstärkt das Magnetfeld durch Aufwicklung.

Das Prinzip des solaren Dynamos: α-Effekt

Die Konvektion advektiert die Magnetfelder und produziert eine radial Magnetfeldkomponente: α-Effekt (Parker 1955, Steenbeck, Krause, Rädler, 1966)