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Magnetfelder

Sonnenflecken: Wie sie entstehen und warum sie Sonnenstürme verursachen

  • Aktualisiert: 28.02.2024
  • 14:01 Uhr
  • Peter Schneider
Sonnenflecken tauchen immer wieder auf der Sonnenoberfläche auf und entstehen durch starke Magnetfelder im Inneren der Sonne.
Sonnenflecken tauchen immer wieder auf der Sonnenoberfläche auf und entstehen durch starke Magnetfelder im Inneren der Sonne.© NASA/SDO and the AIA, EVE, and HMI science teams

Eine hohe Sonnenaktivität zeichnet sich durch die Sonnenflecken aus. Alle elf Jahre gibt es ein Maximum der Anzahl an Sonnenflecken, was dann auch zu Eruptionen und Teilchenschauern in der Nähe der Erde führt.

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Das Wichtigste zum Thema Sonnenflecken

  • Sonnenflecken sind Teile der Sonnenoberfläche die etwa ein Drittel des Lichtes abgeben. Dadurch sind die kühler und dunkler als die restliche Oberfläche.

  • Der Fleck wird durch starke Magnetfeldern verursacht, die den Wärmetransport vom Inneren zur Sonnenoberfläche behindern. 

  • Sonnenflecken fangen klein an und wachsen auf eine Größe von über 200.000 Kilometer an. Die magnetischen Hotspots leben bis zu vier Wochen und sind die Ursache von Sonnenstürmen.

Sonnenflecken: Ein Zeichen von aktiven innere Magnetfeldern

Kürzlich hat sich eine große Sonnenflecken-Gruppe (AR3590) ins Sichtfeld der Erde bewegt. AR3590 ist mehr als zehnmal größer als unser Planet und kann von der Erde aus sogar ohne vergrößernde Hilfsmittel beobachtet werden. Doch was zeigt dir der Sonnenfleck?

Ausbrüche entstehen häufig in Sonnenflecken. Das sind dunkle Bereiche auf der Sonnenoberfläche, dort ist das innere Magnetfeld der Sonne besonders aktiv. Der letzte Ausbruch läutet einen neuen Sonnenzyklus ein. Denn im Schnitt bilden sich alle 11 Jahre besonders viele Flecken - bis zu 100 und mehr! Während inaktiver Phasen sind über Monate hingegen gar keine zu sehen. Die Flecken sind auch die Ursache von Sonnenstürmen. Unter bestimmten Bedingungen schleudern sie riesige Massen geladene Teilchen ins All. Liegt die Erde im Weg, können sie Satelliten beschädigen und auf unserem Planeten Feuer auslösen.

Besonders große Sonnenflecken lassen sich manchmal mit bloßem Auge erkennen, wenn die Sonne tief steht und nicht mehr so hell leuchtet (Aber Achtung: siehe Warnung unten!).

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So entstehen Sonnenflecken 

Da die Sonne aus heißen Gasen besteht, dreht sie sich an den Polen schneller als am Äquator. Dabei wird ihr inneres Magnetfeld so verzerrt, dass es mit einer Kraft von 10.000 Erd-Magnetfeldern an einigen Stellen als Bogen durch die Oberfläche bricht und dabei Materie herausschleudert.

Wegen der starken Magnetfelder kann die Hitze aus dem Inneren an diesen Stellen nicht mehr nach außen transportiert werden. Die Oberfläche kühlt ab und es entsteht ein Sonnenfleck. Da diese magnetischen Bögen wie ein Regenbogen an einer Stelle heraus und einer anderen Stelle wieder in die Sonne hineinreichen, kommen Sonnenflecken immer als Pärchen vor.

Auf Nahaufnahmen erkennt man: Sonnenflecken ähneln dem Auge von Mordor. Das dunkle Innere ist umgeben von parallelen Strukturen, in denen sich Materie mit 6 Kilometer pro Sekunde nach außen bewegt. Größenvergleich: Die Fläche Europas ist winzig gegen die Ausmaße eines Sonnenflecks.
Auf Nahaufnahmen erkennt man: Sonnenflecken ähneln dem Auge von Mordor. Das dunkle Innere ist umgeben von parallelen Strukturen, in denen sich Materie mit 6 Kilometer pro Sekunde nach außen bewegt. Größenvergleich: Die Fläche Europas ist winzig gegen die Ausmaße eines Sonnenflecks.© Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS)

Im Video: Fleckenwanderung

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Sonnenflecken: Ursache der Eiszeit?

Vor mehr als drei Jahrhunderten gab es auf der Erde eine kleine Eiszeit. Gleichzeitig war auch die Sonne kühler. Auch die Sonnenaktivität war viel geringer. Das zeichnete sich dadurch aus, dass es über einen Zeitraum von 70 Jahren nur eine handvoll Sonnenflecken gab. Das war ein Hinweis darauf, dass die Sonne weniger Energie als sonst freigab. Wissenschaftler glauben, dass die beiden Phänomene zusammenhängen könnten.

Gut möglich, dass eine verminderte Sonnenaktivität Ende des 17. Jahrhunderts eine kleine Eiszeit mitverursacht hat. Damals zeigten sich über lange Zeit besonders wenige Sonnenflecken.
Gut möglich, dass eine verminderte Sonnenaktivität Ende des 17. Jahrhunderts eine kleine Eiszeit mitverursacht hat. Damals zeigten sich über lange Zeit besonders wenige Sonnenflecken.© NASA

Sonnenflecken beobachten: So geht's und darauf musst du achten

🕶️ Wer sich davon überzeugen will, dass es Sonnenflecken gibt: Bitte nie direkt in die Sonne schauen, schon gar nicht mit Fernglas! Sonst kann es deine Netzhaut schädigen.

🔭 Sun spotting: Ambitionierte Amateur:innen benutzen zwar Fernrohre, schieben aber spezielle Filter ein, die das Sonnenlicht stark abschwächen. Trick: Wenn man das Okularr eines Fernrohrs ein wenig herauszieht, lässt sich die Sonne auf einem Stück Papier abbilden.

🧔🏻 Wer sie entdeckt hat? Schwer zu sagen. Theoretisch konnte sie jeder Neanderthaler schon erkennen. Fest steht, dass der griechische Philosoph Theophrastos von Eresos vor 2.500 Jahren von "Wetterzeichen" berichtete und Sonnenflecken meinte.

⌛ Über die Sonnenflecken lässt sich die Eigendrehung der Sonne beobachten. Dafür muss man aber Geduld mitbringen: Das dauert über 25 Tage.

🥶 Während inaktiver Phasen strahlt die Sonne etwa ein Tausendstel weniger hell. Das führt dazu, dass die Temperatur auf der Erde um ca. 0,1 Grad Celsius sinkt, so eine Studie. Manche Forschende führen darauf die "kleine Eiszeit" Ende des 17. Jahrhunderts zurück, weil die Sonne damals besonders inaktiv war.

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Im Video: Sonnenflecken-Gruppe AR3590

Hintergründe für echte Sonnen-Profis

☀ Auf Bildern erscheinen Sonnenflecken schwarz. In Wirklichkeit leuchten sie immer noch mit etwa einem Drittel der normalen Strahlkraft der Sonne.

☀ Die Flecken sind zwar bis zu 2.000 Grad Celsius kälter als das Drumherum. Da die Sonnenoberfläche aber im Schnitt mehr als 5.500 Grad heiß ist, bedeutet das: Sonnenflecken bringen es immer noch auf fast 3.500 Grad. Da würde selbst Eisen verdampfen wie ein Wassertropfen auf der Herdplatte!

☀ Sonnenflecken werden seit etwa 400 Jahren gezählt. Nach dem Aktivitäts-Tief mit wenigen Flecken zuletzt sehen Forscher im aktuellen Ausbruch den Beginn des neuen Zyklus zwischen Januar und Oktober 2024. Das letzte Tief war 2010/11.

☀ Orangenhaut: Wo es auf der Sonne heiß und "kälter" ist, lässt sich an ihrer porigen Oberfläche erkennen. Die "Poren" selbst sind hell, dort steigt heißes Plasma auf. Die Ränder sind dunkel, weil es dort leicht abgekühlt wieder absteigt.

☀ Warum die Forscher Sonnenflecken zählen? Mit den Daten versuchen sie eine Weltraumwetter-Prognose zu berechnen, um Sonnenstürme vorherzusagen.

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Sonnenflecken kommen und gehen

Etwa alle 11 Jahre verschwinden die Sonnenflecken - und tauchen wieder auf. Gemessen wird das seit fast 400 Jahren.
Etwa alle 11 Jahre verschwinden die Sonnenflecken - und tauchen wieder auf. Gemessen wird das seit fast 400 Jahren.© NASA / ARC

Die häufigsten Fragen zu Sonnenflecken

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