Die Sonne

Die Sonne ist unser Zentralgestirn, um das die Erde und alle anderen Planeten läuft. Sie ist eine riesige, selbstleuchtende Gaskugel von gewaltigen 1,39 Millionen Kilometern Äquatordurchmesser, die zu über 90 % aus Wasserstoff besteht, dessen Druck (ca. 200 Mrd. Bar) und Temperatur (15,6 Mio. Kelvin) im Innern so hoch sind, dass der Wasserstoff zu Helium und weiteren Elementen fusioniert wird. Dieser Prozess liefert die Energie der Sonne, die das Leben auf unserem Planeten gewährleistet.
Auch die Sonne dreht sich um ihre eigene Achse, die um knapp 8° zur Erdbahn (Ekliptik) geneigt ist. Diese Rotation dauert 25,4 Tage. Die Aktivität der Sonne ist nicht konstant, sie ändert sich in einem rund 11-jährigen Zyklus. Für uns ist das an der veränderlichen Anzahl der Sonnenflecken erkennbar. Diese dynamischen Gebilde sind Zonen erhöhter magnetischer Aktivität. Sonnenflecken sind etwa 1.000 Grad kühler als ihre Umgebung, im Kontrast zur restlichen Sonnenoberfläche wirken sie daher deutlich dunkler. Die Sonnenoberfläche wird Photosphäre genannt, ihre Temperatur beträgt rund 5.800 K.

Aufbau der Sonne. (Bild: NASA/Jenny Mottar)

Die Sonne erscheint uns von der Erde aus gesehen als hell leuchtende Gaskugel von durchschnittlich 32 Bogenminuten Durchmesser. Sie ist am Himmel also ungefähr so groß wie der viel kleinere, aber uns entsprechend näher liegende Mond. Mit einer scheinbaren Helligkeit von –26,7 mag ist die Sonne rund 450.000-mal heller als der Vollmond und überstrahlt alle anderen Lichtquellen.
Mit ihrer unvorstellbaren Masse von knapp 2 × 1030 kg vereinigt die Sonne 99,86 % der Masse des Sonnensystems in sich, folglich laufen alle weiteren Körper des Sonnensystems um sie herum.

Visuelle Beobachtung

Eine wichtige Warnung vorab: Schauen sie niemals ohne Sonnenfilter in die Sonne! Geeignet sind nur Sonnenfinsternisbrillen für die bloßen Augen oder Sonnenfilter aus dem astronomischen Fachhandel, die vor dem Objektiv angebracht werden. Andere Hilfsmittel aus dem Haushalt verdunkeln das Bild zwar, lassen aber unsichtbare UV- und IR-Strahlung durch, die das Auge schädigt.
Mit dem bloßen Auge und Sonnenfilterfolie können wir bei erhöhter Sonnenaktivität immerhin die allergrößten Fleckengruppen als kleine schwarze Punkte auf der Sonnenscheibe erkennen. Ein Fernglas mit Filterfolie vor den Objektiven zeigt schon mehr Flecken.
Mit einem kleinen Teleskop und Objektivsonnenfilter erkennen Sie unterschiedliche Formen und Typen von Sonnenflecken. Von einzelnen Punkten bis hin zu gewaltigen Komplexen mit atemberaubenden Strukturen bietet die Sonne zu ihrer Aktivitätszeit reichhaltige Beobachtungsobjekte. Das Faszinierende ist zudem, dass Sie im Moment der Beobachtung ein Objekt erkennen, was in dieser Form nie mehr so auftreten wird, da diese Erscheinungen dynamisch sind. In Instrumenten ab 100 mm Öffnung und ruhiger Luft sind innerhalb von ein bis zwei Stunden bereits Veränderungen feststellbar. Das macht die Sonne zu einem hochinteressanten Beobachtungsobjekt. Bedenken Sie dabei noch, dass die Erde im gleichen Maßstab nur den 109. Teil des Sonnendurchmessers ausmacht!

Die Sonne mit dunklen Sonnenflecken. (Bild: Sven Melchert)

Sollten Sie über eine längere Zeit keine Flecken erkennen können, dann befindet sich die Sonne in der inaktiven Phase ihres elfjährigen Zyklus.

Sonnenflecken zeigen eine dunkle Umbra, umgeben von der helleren Penumbra. (Bild: Sven Melchert)

Für diese sogenannte Weißlichtbeobachtung der Sonne soll noch ergänzt werden, dass neben der preisgünstigen Sonnenfilterfolie oder teureren Objektivglasfiltern auch Herschelkeile erhältlich sind, die am Teleskop okularseitig angebracht werden, aber nur für Linsenteleskope geeignet sind. Sie werden ohne Objektivsonnenfilter verwendet, indem sie durch eine Öffnung den größten Teil des Sonnenlichts aus dem Strahlengang herauslenken. Zusätzlich sind starke Neutralfilter vor dem Okular nötig. Bitte lassen Sie sich dazu vom Fachhandel beraten.

Teleskop mit Herschelkeil. (Bild: Sven Melchert)

Die berühmten und spektakulären Gasausbrüche auf der Sonne, die sogenannten Protuberanzen, lassen sich leider nur mit speziellen H-alpha-Filtern oder H-alpha-Sonnenteleskopen beobachten, die recht teuer sind.
Eine totale Sonnenfinsternis ist eine äußerst spektakuläre Erscheinung, zu der manchmal Millionen von Menschen pilgern! Sie tritt grundsätzlich nur zu Neumond ein, wenn sich Sonne, Mond und Erde exakt auf einer Linie befinden. Dabei wirft der Mond einen kleinen Schatten auf die Erde, wodurch eine totale Verfinsterung der Sonne nur innerhalb eines schmalen, aber oft tausende Kilometer langen Streifens beobachtbar ist.

Totale Sonnenfinsternis. (Bild: Markus Poessel)

Durch die Variation des scheinbaren Monddurchmessers können solche Finsternisse auch ringförmig stattfinden, wenn der Mond die Sonne nicht vollständig bedeckt. Außerhalb der Zone der totalen Finsternis bedeckt der Mond die Sonne nur teilweise. Dann spricht man von einer partiellen Sonnenfinsternis.

Partielle Sonnenfinsternis. (Bild: Sven Melchert)
Sonnenfinsternisse in Mitteleuropa 2021-2030

Fotografie

Durch die enorme Helligkeit der Sonne sind nur kurze Belichtungszeiten notwendig. Sonnenfilter sind zudem in einer fotografischen Variante erhältlich. Sie lassen mehr Licht durch und verkürzen die Belichtungszeit, sodass die Luftunruhe – das „Seeing“ – weniger stört.
Sie können so vorgehen, wie es bereits beim Mond beschrieben wurde. Achten Sie zusätzlich darauf, dass sich das Teleskop nicht zu sehr aufheizt, um Luftturbulenzen im Tubus gering zu halten. Am Tag ist die Luft durch die Sonneneinstrahlung meist turbulent, doch gibt es Zeiträume, an denen sie sehr ruhig sein kann, besonders in den Vormittagsstunden.