Sonnensystem

Chromosphäre, Protuberanzen

Bei Bedingungen, die auf den ersten Blick sehr günstig waren, begann ich mit dem nächsten Experiment: Sonnenaufnahmen mit der Planetenkamera, die einen Chip von rund 5mm Kantenlänge hat.

In Kombination mit fast 3,5 m Brennweite befindet sich immer nur ein winziger Teil der Sonne im Bildfeld. Außerdem handelt es sich auch hier um eine Farbkamera, deren Auflösung sich im H-Alpha-Licht reduziert.

Das Seeing war an diesem Tag sehr heftig. Weiterhin hatte ich Probleme bei der Nachführung. So gestaltete sich das Aufaddieren der Bilder am Ende auch aufwändiger. Durch die Addition vieler Einzelbilder sollten sich diese negativen Effekte wieder einigermaßen aufheben.

Rechts ist der erste Versuch zu sehen, bei dem ich eine kleinere Protuberanz aufnahm.

alle Aufnahmen durch das 115/800 APO mit Daystar H-Alpha und Energieschutzfilter vor dem Objektiv auf ALCCD 5c-II

Bild 1: Protuberanz am 30.10.2022, 13:15 Uhr, 600 x 10 ms 

Bei der Aufnahme der Sonnenoberfläche kann die Belichtungszeit noch einmal deutlich reduziert werden. 

Bei dieser hohen Vergrößerung eine bestimmte Stelle auf der Sonnenoberfläche zu finden, gestaltet sich schwierig. Nach einiger Suche fand ich dann diesen Sonnenfleck.

Im H-Alpha-Licht wird die Struktur der Penumbra trotz des ungünstigen Seeings sichtbar. Nach Addition vieler Bilder werden in der Umgebung weitere Strukturen sichtbar.

für die folgenden Aufnahmen habe ich die Shapley-Linse ergänzt, die die Brennweite halbiert und damit auch den Bildausschnitt vergrößert.

Bild 2: Sonnenfleck am 30.10.2022, 13:22 Uhr, 1000 x 1,4 ms 

Bei verringerter Vergrößerung ist es etwas einfacher, die Sonnenoberfläche zu untersuchen. Das starke Seeing macht sich allerdings noch immer sehr deutlich bemerkbar. 

Da ich die beiden Sonnenflecken als Referenz genommen habe, sind sie nach der Addition relativ scharf abgebildet. Je weiter man sich auf dem Bild davon entfernt, um so größer wird die Unschärfe. 

Bild 3: Sonnenflecken am 30.10.2022, 13:22 Uhr, 700 x 0,6 ms 

Nun schaute ich mir den Sonnerand genauer an. Dabei fielen mir weitere Protuberanzen auf. In dieser Aufnahme wird nach der Bildaddition in Ansätzen bereits die Struktur der Chromosphäre am Sonnenrand sichtbar. 

Unter günstigeren Bedingungen wird es sicher möglich sein, die winzigen, nadelförmigen Spitzen in der Chromosphäre zu sehen. 

Bild 4: Protuberanz am 30.10.2022, 13:37 Uhr, 1000 x 14 ms 

Im nächsten Bild erscheint gleich eine Reihe von Protuberanzen.

Bild 5: Protuberanz am 30.10.2022, 13:43 Uhr, 1000 x 20 ms 

Hier sah ich eine Stelle auf der Sonnenoberfläche, die sich in der Helligkeit vom Rest unterscheidet. Möglicherweise handelt es sich ja um ein Fackelgebiet.

Bild 6: Chromosphäre am 30.10.2022, 13:50 Uhr, 1200 x 1,4 ms 

In den letzten beiden Aufnahmen habe ich die Kamera auf schwarz/weiß umgestellt. Gleichzeitig wählte ich die höchste Bittiefe.

Es handelt sich hier um die gleichen beiden Sonnenflecken, wie im dritten Bild von oben. Die schwarz/weiß-Darstellung scheint hier einen größeren Kontrast zu erzeugen. 

Einige der Einzelbilder habe ich dazu verwendet, ein Video zu erstellen. Darin ist das heftige Seeing deutlich zu sehen.

MPEG4-XVid; 24s, 2,4 MByte  

Bild 7: Sonnenflecken am 30.10.2022, 13:53 Uhr, 1200 x 1,4 ms 

Die gleichen Protuberanzen wie in Bild 5 sind hier noch mal in schwarz/weiß zu sehen. In diesem Fall ist das Ergebnis schlechter als in der Farbaufnahme. Trotz höherer Bittiefe haben die Graustufen in der vergrößerten Aufnahme erkennbare Ränder. 

Bild 8: Protuberanzen am 30.10.2022, 14:02 Uhr, 1200 x 26,6 ms 

Da nun Bild 3 und Bild 7 die gleichen Sonnenflecken darstellen, habe ich Bild 3 in schwarz/weiß umgewandelt und angepasst. Weil die Bilder in einem zeitlichen Abstand von etwa einer halben Stunde entstanden sind, könnten bereits kleine Veränderungen auf der Sonnenoberfläche sichtbar sein. 

Leider ist die Bildqualität der Aufnahmen so extrem unterschiedlich, dass sich Veränderungen nicht sicher erkennen lassen.

*.gif-Animation aus zwei Einzelbildern

Das gleiche habe ich mit Bild 4 und Bild 8 gemacht. Die Bilder haben hier einen zeitlichen Abstand von nur 20 Minuten. So rechnete ich kaum mit deutlichen Veränderungen.

Zum Größenvergleich habe ich rechts in der Darstellung einen Kreis von etwa der Größe der Erde im Verhältnis zur Sonne einkopiert. Damit lässt sich abschätzen, dass die Protuberanzen eine Höhe von mehr als 50 000 km erreichen. Damit gehören sie allerdings noch zu den kleineren.

Sehr überrascht war ich dann, als ich die Animation sah (unten). Die Veränderungen sind doch sehr deutlich zu erkennen, obwohl auch hier die Bildqualität recht unterschiedlich ist.

Die Veränderungen in nur 20 Minuten stellen Bewegungen von vielen hundert, wenn nicht sogar tausenden Kilometern dar.