Techniklexikon

Sonnenflecken

Astronomie und Astrophysik, Störerscheinungen in der Photosphäre der Sonne, die sich im Vergleich zur allgemeinen Granulation als dunkle Flecken von der Photosphäre abheben. Mit Ausnahme ganz kleiner Flecken bestehen Sonnenflecken aus einem dunklen Kern (Umbra), dessen Temperatur gegenüber der Photosphäre um etwa 2 000 K reduziert ist, und einer etwas weniger dunklen Umgebung (Penumbra), die eine radiale fadenförmige Struktur aufweist. Die kleinsten Sonnenflecken (ohne Penumbra) haben einen Durchmesser von ca. 1 000 km (Poren), grössere Sonnenflecken weisen Umbradurchmesser zwischen 5 000 und 20 000 km auf. Der Durchmesser einer Penumbra kann bei sehr grossen Flecken sogar bis zu 200 000 km betragen. Solche Sonnenflecken lassen sich mit blossem, geschütztem (!) Auge von der Erde aus beobachten. Sonnenflecken treten meist in bi- oder multipolaren Gruppen auf. 95 % aller Sonnenflecken haben eine Lebensdauer von unter 11 Tagen, es gibt aber auch Fleckengruppen, die über mehrere Sonnenrotationen hin sichtbar sind und etwa 100 Tage alt werden können. Während dieser Zeit durchlaufen sie charakteristische Entwicklungsstadien, die u.a. von M. Waldmeier klassifiziert wurden (Züricher Fleckenklassifikation, siehe Abb.). Sonnenflecken entstehen durch das aus der Tiefe aufsteigende Magnetfeld, das den konvektiven Energietransport von unten behindert. Es findet jedoch eine radiale Massenbewegung statt (Evershed-Abetti-Effekt), die sich spektroskopisch durch Linienverschiebung nachweisen lässt. Die Häufigkeit von Sonnenflecken variiert mit einer Periode von etwa 11 Jahren (Sonnenfleckenzyklus). Entdeckt wurden die Sonnenflecken 1610 von G. Galilei und etwa zeitgleich, aber unabhängig von ihm, durch J. Fabricius und C. Scheiner.

Sonnenflecken: Die Züricher Fleckenklassifikation (nach M. Waldmeier) von Sonnenflecken. Fleckengruppen beginnen in der Stufe A oder B und entwickeln sich nach 8-10 Tagen über die Stufen C, D, E bis zur Stufe F. Der nachfolgende Zerfall dauert meist länger (G-J). Nicht alle Fleckengruppen erreichen die Stufen E und F, manche Flecken kommen sogar über das Anfangsstadium nicht hinaus.