Die aktive Sonne: Sonnenflecken, Sonneneruptionen, Polarlichter Rolf Schlichenmaier Telefon: 0761/3198-212; email: schliche@kis.uni-freiburg.de 7. Oktober 2006

Übersicht Aufbau der Sonne Sonnenflecken in der Photosphäre Entstehung von Sonnenflecken Sonnenzyklus Flares und koronale Massenauswürfe: Sonneneruptionen Sonnenwind und Erdmagnetfeld Polarlichter

Querschnitt der Sonne

Der Sonnenfleck Aufnahme: 3,5 Stunden (Echtzeit)

Zeitserie der Penumbra

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 und Magnetfeld

Wie entstehen Sonnenflecken?

Wie entstehen Sonnenflecken? (Caligari, Schüssler, Moreno Insertis 1996) 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.

Sonnenzyklus in Bildern Magnetogramm in der Photosphäre Die Sonne im Röntgenlicht: Korona EIT/SOHO, Fe XII, 2 Mil. K Mai 1996 Dezember 2000

Sonnenzyklus im Diagramm

Sonnenflecken und Fackeln am Sonnenrand Hell und Dunkel: Variation der solaren Helligkeit

Solare Helligkeitsvariation Fleck und Fackeln am Sonnenrand

Magnetfelder in der Korona, beobachtet mit TRACE

Magnetfelder in Korona EIT onboard SOHO (ESA-NASA)

Magnetfelder in der Korona: Flares und koronale Massenauswürfe Der „Bastille day“ Flare http://soho.nascom.nasa.gov/bestofsoho

Das Prinzip des solaren Dynamos: Ω-Effekt Differentielle Rotation: Scherströmung verstärkt das Magnetfeld durch Aufwicklung.

Verwicklung der Magnetfeldlinien

Verwicklung der Magnetfeldlinien

Magnetfelder in der Korona: Flares und koronale Massenauswürfe X-Mas CME http://soho.nascom.nasa.gov/bestofsoho

Magnetische Wolken im interplanetare Raum

Die Asymmetrie des Erdmagnetfeldes

Sonnenwind und Erdmagnetosphäre

Weltraumwetter

Erdmagnetosphäre

Polarlichter

Polarlichter

Differentielle Rotation der Sonne

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)

Sonnenfleckenmodell