Häufig sind monatelang gar keine Sonnenflecken zu sehen. Derzeit aber erscheinen viele gleichzeitig. Dahinter verbirgt sich ein wiederkehrendes Phänomen, das diesmal besonders stark ausgeprägt ist.
Die Zahl der dunklen Sonnenflecken ist derzeit so hoch wie seit 20 Jahren nicht. „Wir sind gerade auf dem Maximum eines relativ starken Sonnenzyklus“, erklärt Sonnenphysiker Achim Gandorfer vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen.
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Die Anzahl dieser Flecken auf der sichtbaren Sonnenoberfläche (Photosphäre) ist von der Sonnenaktivität abhängig, die sich innerhalb eines elfjährigen Zyklus ändert. „Ob wir schon am Ende des Zyklus sind oder ob es noch einen weiteren Anstieg gibt, kann man derzeit nicht sagen.“
Sonnenflecken sind Stellen, die kühler sind und daher weniger sichtbares Licht abstrahlen als der Rest der Oberfläche des Gestirns. Ihre Zahl und Größe bilden das einfachste Maß für die Sonnenaktivität. Eine höhere Zahl von Sonnenflecken ist ein Zeichen dafür, dass das Magnetfeld der Sonne stärker und sie selbst aktiver ist. Es gibt dann mehr Massenauswürfe, bei denen ein Teil der Atmosphäre der Sonne einfach in den interplanetaren Raum rausgeschleudert wird.
Die Flecken selbst entstehen durch Temperaturunterschiede an der Oberfläche, wie Gandorfer ausführt. „Die Sonne ist ein geschichteter Gasball. Die Energie wird im Inneren erzeugt, das heiße Gas steigt auf.“ An der Oberfläche werde die Energie abgestrahlt und die Temperatur der Materie falle schlagartig. „Das Gas sinkt daraufhin in kühlerer und dichterer Form wieder ab.“ Dieser Kreislauf werde auch Konvektion genannt.
Es könne jedoch vorkommen, dass lokal verstärkte Magnetfelder das kühlere Gas vom Sinken abhalten, erläutert Gandorfer. Dadurch bleibe die kühlere Materie teils länger an der Oberfläche. Demnach sind die Flecken mit rund 4000 Grad etwas kälter als die umliegende Fläche mit etwa 6000 Grad. „Die Flecken sind zwar immer noch sehr, sehr heiß, im Kontrast wirken sie aber dunkler, weil die Umgebung noch heißer und heller ist.“
Während oft monatelang gar keine Flecken gebe, könnten es in Hochphasen Hunderte sein, erläutert der Experte. Er spricht dabei von der sogenannten Sonnenflecken-Relativzahl. Sie berechne sich aus der Summe der einzelnen Flecken plus die Anzahl der Fleckengruppen, die jeweils mit einem Faktor Zehn gewichtet werden.
„Durch die Gewichtung wird die Zahl höher, wir sehen tatsächlich nicht so viele Flecken“, ergänzt Gandorfer. Zudem befinde sich ein Teil der Flecken stets auf der von der Erde abgewandten Sonnenseite. In diesem Zyklus lag die sogenannte Sonnenflecken-Relativzahl im Maximum bei 160 bis 170. Im vergangenen Zyklus betrug die Zahl 130.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erklärt die Entstehung von Sonnenflecken so: Permanent wirbelt heiße Materie aus dem Inneren der Sonne an die Oberfläche. Dieser Vorgang kann durch lokale Verstärkungen des Magnetfelds der Sonne behindert werden. Die Folge: Es entstehen etwas kältere Stellen auf der Sonnenoberfläche, die als Sonnenflecken sichtbar werden.
„Ein Sonnenfleck besteht aus einem sehr starken Magnetfeld. Das ist mehrere Tausendmal so stark wie das Magnetfeld der Erde“, erläutert Sami Solanki, Direktor am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. „Das heißt, es kommt dort sehr viel weniger Energie an die Oberfläche und es kann auch viel weniger abgestrahlt werden. Und deshalb erscheinen die Flecken dunkel.“
Je mehr Sonnenflecken Experten entdecken, desto wahrscheinlicher sind Sonneneruptionen. Der europäischen Raumfahrtbehörde Esa zufolge können dabei hochenergetische Teilchen in einer Dimension von mehreren Zehnmilliarden Tonnen ins All geschleudert werden.
Sie können innerhalb von Stunden auch zur rund 150 Millionen Kilometer entfernten Erde gelangen. Der Schutzschild der Erde, die Magnetosphäre, „wird dabei wie eine Seifenblase auseinandergezogen und kann sozusagen reißen“. Die Teilchen können dann in das Magnetfeld eintreten.
Dies könne zu „wunderschönen Sachen wie Polarlichtern“ führen, aber auch zu Satellitenschäden, betont Solanki. Auch der Zusammenbruch eines Stromnetzes sei möglich. „Das ist schon passiert, meistens in etwas höheren Breiten. Aber wir haben die letzten 150 Jahre keinen so richtig großen Sonnensturm gehabt. Es kann also noch schlimmer kommen.“
Wer sich die Sonnenflecken anschauen möchte, sollte das nur mit entsprechender Schutzausrüstung wie zertifizierten Brillen oder Teleskopen mit Schutzfiltern tun. Sonst könnten schwere Schäden der Augen entstehen.
