Wunderschön und TÖDLICH - Die KORONA der SONNE (4) | Astrophysik & Kosmologie #51

hallo liebe Leute ich begrüße euch zur 51 Vorlesung meiner Reise zum Ende der Welt wir sind noch immer keineswegs zum Ende der Welt gelangt sondern haben noch nicht mal das Sonnensystem verlassen aber doch die meisten Objekte im Sonnensystem durchgesprochen bis auf die Sonne und da gibt es noch ein paar Details ich hatte schon letztes und vorletztes Mal eine Folge über die Sonne gemacht also so die grundsätzlichen kernfusionsreaktion und auch den Schichtaufbau der Sonne den haben wir durchgenommen aber es gibt noch ungelöste Fragen es es gibt Rätsel in den Eigenschaften der Sonne und heute geht es um das Rätsel Nummer 1 und diese ungerät ungelösten Rätsel sind alle drei da kommt also nächstes Mal noch mal eine Folge über Rätsel 2 und 3 aber ich will sie mal vorlesen warum wir es oberhalb der Photosphäre das war das Bild was wir gerade als Titelfeld Bild gesehen haben also diese dünne Schicht sozusagen die Oberfläche der Sonne aus der das ganze Licht kommt warum wird es oberhalb der Photosphäre wieder heißer die Photosphäre ist ja irgendwelche 5000° Kelvin warm oder kalt das ist eigentlich relativ kalt der Kern hat 15 Millionen Grad da ist die Fusion und die Corona weiter draußen die hat mehrere Millionen Grad ist also wieder heißer da haben wir also eine Schicht die Photosphäre die ist ziemlich kühl relativ ja und vorne und hinten sind millionengrad das geht ja eigentlich gar nicht ja wie wie kann das denn sein dann zweite Frage zweites Rätsel warum setzt der Sonnenzyklus jahrzehntelang aus und springt dann wieder an das ist das berühmte mauner Minimum ja so im Mittelalter und das ist mit der kleinen Eiszeit eventuell verknüpft das sind Eigenschaften der Sonne die die Physik auch noch nicht versteht und dann die letzte Frage droht uns Gefahr von der Sonne durch diese großen coronaausbrüche die werden wir heute auch schon mal sehen ja wie gefährlich sind die denn wirklich aber heute das erste Rätsel warum wir es erst kälter an der Oberfläche der Sonne und da drüber dann wieder sehr sehr sehr viel heißer und da zbrechen sich die Wissenschaftler und die Wissenschaftlerinnen wirklich die Köpfe ganz davon abgesehen W haben heute ein paar sehr schöne Bilder und Movies sehen ja und hier damit ihr mir das glaubt dass das tatsächlich ungelöstes Problem ist hier ein Text vom Max blan Institut für solare Systeme also für das Sonnensystem for solar system research vom 14.11.2019 also relativ neu die äußere Atmosphäre der Sonne die sogenannte Corona ist unglaublich heiß mit mehreren Millionen Grad sind ihrer Temperaturen mal VI Faches höher als die der darunterliegenden Chromosphäre und natürlich auch der Photosphäre die noch tiefer liegt und das obwohl die Corona viel weiter vom wärmeerzeugenden Kern der Sonne entfernt ist wie die Energie die nötig ist um die Corona auf so hohe Temperaturen zu erhitzen dorthin transportiert wird ist eine der großen unbeantwortetten Fragen der Sonnenphysik und das 2019 und ich glaube heute 20124 gilt es immer noch verschiedene Erklärungsversuche machten dafür unter anderem Stoßwellen ja sowas wie Erdbebenwellen oder sowas magnetohydrodynamische Prozesse mit magnetohydrodynamik kann man ungefähr jeden erschrecken das sind Eigenschaften eines Plasmas eines dynamischen Plasmas ganz schwierig oder verschiedene magnetische Phänomene verantwortlich und ich werde ganz am Ende drauf zu sprechen kommen wie wir uns dieses Phänomen vielleicht jetzt auf dem heutigen Stand am plausibelsten ohne vollkommen abgehobene computerphysiker brauchen mal Modelle dafür vielleicht ein bisschen erklären kann ja zunächst mal die Corona man kann sie sehen hier das ist eine Sonnenfinsternis vom 29 März 2006 und hier sieht man auch dass die Sonne eigentlich weiß ist und auch das coronalicht ist eigentlich weiß ja und das ist ein Wikipedia Bild ne also dass die Sonne immer so ein bisschen gelblich dann wirklich dargestellt wird das sind glaube ich farblich so umgetönte Aufnahmen weil man immer erwartet dass die Sonne so ein bisschen gelblich ist sie ist eigentlich auch ein bisschen gelblich aber unsere Augen sind an Sonnenlicht angepasst dass wir das eigentlich als weiß empfinden ja wir sehen hier dass da scheinb so strahlen so coronastrahlen abgehen ja es ist schon Materie die wir hier so sehen und was man da sieht die streamers ja die sind gewaltig das werden wir gleich in in movies noch ein bisschen besser sehen ja es geht also darum dass die Corona die weiter draußen ist das also der Schichtaufbau vom Kern das sind die innersten ja so 10 oder sowas Prozent wo die Fusionsprozesse passieren Strahlungszone Konvektionszone Photosphäre nur 400 km dick und vergleichsweise kühl ja sie sendet das Licht aus wahrscheinlich kühlt das gut da drüber die Chromosphäre die ist immer noch nicht so furchtbar dick 3000 bis 5000 km und da geht die gasdichte dann drastisch runter also immer dünner Sowi auf der Atmosphäre der Erde ja auch nach oben wird immer dünner von 10-4 auf 10-15 g pro kubikzenmet und die lichte unserer Luft ist 10-3 gr pro Kubikzentimeter das heißt die Corona und auch die Chromosphäre sind größtenteils wesentlich dünner als unsere Luft und die Corona 10 noch - 15 g pro kubikzenm es ist eigentlich sogar ultra hoch Vakuum ja aber es sind trotzdem noch Teilchen da und die haben auch an die machen auch was ja und dann Temperaturanstieg in der Chromosphäre auf 105° dann weiter drüber in der Corona auf millionengrad und die krona geht raus als sonnenwintern bis an die Grenzen des Sonnensystems und in der Chromosphäre und der da drüberliegenden Corona gibt es Flares Loops protuperanzen und alle möglichen Arten von also fürchterlichen Ausbrüchen also wie so ein brodelnder Vulkan ist die Sonne zu bestimmten Zeiten und an bestimmten Stellen ja darum geht es also um diese Erwärmung oberhalb der Photosphäre in der Chromosphäre und dann in der Corona geht die Temperatur Stahl nach oben obwohl dazwischen zwischen eigentlich Energiequelle und der Chromosphäre und der Corona liegt eine viel kühlere Schicht also wir sind Kapitel 7 Sonne Aufbau und Dynamik ja und jetzt kommt mein Dank eigentlich an die Leute die uns unterstützen komme ich gleich zu mache ich ja eigentlich jedes mal so eine kleine Unterbrechung aber ich fand es ganz nett es gibt ja immer mal Zuschriften manche Leute schicken mir sogar ganze Bücher die kann ich ja unmöglich alle lesen aber in manche Bücher gucke ich doch dann auch mal rein und hier gab es also von Herrn steht der Name Alex grendelmeier ich habe ihn gefragt ob er damit einverstanden ist er hat was gedichtet zu dieser Serie die Reise zum Ende der Welt und das ist jetzt vielleicht nicht so seriöse Wissenschaft aber ich würde gerne dieses Gedicht mal vorlesen also hier steht's auch weil ich denke und das eigentlich meine Intention auch bei Energie und Klima aber auch bei der Astrophysik denn Physik ist nicht nur was vollkommen ernstes und seriöses sondern die Physiker und Physikerinnen die haben eben auch ein Lachen wir haben also unsere Community wir haben eigentlich auch sehr viel Freude an unserer Arbeit und es gibt auch Schönheit den Begriff schöne Daten und es gibt Freude deswegen will ich das mal hier Vorlesen von Herrn grindelmeier zum Urknall die Forschung fand heraus in jedem Fall begann die Welt mit einem lauten Knall doch wieso fragen sich nicht nur die frommen ist es zu der Explosion gekommen man glaubt Gott habe damals inspiriert durch die Chemie verschiedenes ausprobiert und Elemente ziemlich unverdrossen in einen mega großen Topf gegossen und während er nun diese Mischung machte geschah es dass es plötzlich heftig krachte gleich nach dem ersten Schreck sprach er aha der Urknall nun ist meine Schöpfung da auch ihm kann halt beim Experimentieren mal etwas Unerwartetes passieren die Folgen das wird heutzutage klar die Waren selbst für Gott nicht absehbar ja die Folgen waren nicht absehbar die Komplexität des Universums nimmt permanent zu und das war ja dieses zusätzliche Naturgesetz darüber hatte ich auch zwei Videos gemacht und allerhand Leute wollten dass ich noch das dritte Video da drüber mache und das ist das Video über Information die Bedeutung der Zunahme der Komplexität der Zunahme der Information und das ist ziemlich abgehoben das bezieht sich auf ein bestimmtes paper in PNAs ja jedenfalls die Folgen sind nicht abzusehen also ich fand aber wirklich auch diese Kombination von Gedicht und Humor fand ich sehr anregend und ich soll zum Ausdruck bringen deswegen habe ich es vorgelesen dass Physik unfassbar viel Spaß machen kann ja nur noch eine Bemerkung zum Thema von Gott der jetzt da also da sowas zusammengerührt hat und dann ist es versehentlich explodiert ich glaube nicht dass Gott ein Chemiker ist weil es explodiert immer in der Chemie in der Physik ist es oft so dass es nicht funktioniert aber ich denke dass angesichts der vielen physikalischen Gesetze dass es sich beim lieben Gott wenn es ihn den wirklich geben sollte oder einen übergeordneten Geist eher um einen Physiker handelt oder eine Physikerin ja also mit Chemie weiß ich nicht so genau das muss ich jetzt mal als Physiker einfach das muss ich jetzt einfach mal loswerden ja für die die immer schitstorms machen das war jetzt nicht ernst gemeint okay trotzdem möchte ich gerne den Leuten die uns unterstützen und den Weiterbetrieb dieses Kanals ermöglichen wieder danken also hier Dank an unsere Unterstützer ohne euch gebe es diesen Kanal nicht mehr es gibt Menschen die überweisen uns über Paypal das geht wohl irgendwie relativ easy kost aber Gebühren an ein dieser beiden E-Mailadressen hier oder eben eines der beiden Kunden bei unserer Schweizer Bank weil das ganze wird über meine Schweizer kleine GmbH hier betrieben und da gibt's diesen QR-Code für Überweisung aus Euroland und diesen QR-Code hier für unsere Unterstützer aus der Schweiz und jetzt machen wir weiter mit dem Rätsel Nummer 1 der Sonne warum es oberhalb der Photosphäre wieder so unfassbar millionengrad viel heißer wird ja also oberhalb der Photosphäre gibt es die Chromosphäre und die kann man eben tatsächlich anschauen indem man mit einem schmalbandigen Filter nur das Licht rausfiltert was vermutlich von der Chromosphäre oder wahrscheinlich von der Chromosphäre stammt und die Chromosphäre leuchtet eben sehr stark im Licht der H Alpha Linie der balmerie und das sind 656 50 Nanometer und ich habe nachgeguckt das sind ist in der Tat ungefähr dieses Rot hier und wenn man das andere Licht von der fotosphäre ausblenden könnte und wie man das machen kann das sehen wir gleich dann ist sie wirklich rot das ist wirklich mit mit echt Licht rot also die Chromosphäre ist eine weitere Schicht oberhalb der Photosphäre also wenn man die Photosphäre als Oberfläche der Sonne annimmt von der eben das Licht stammt dann ist die Chromosphäre also der untere Teil der Atmosphäre der Sonne 3 bis 5000 km dick Temperaturgradient 450 K das ist die Oberkante der Photosphäre das ist am kältesten in der ganzen Region und dann geht's hoch auf 1 Million Grad Kelvin im Übergang zur Corona Dichte nimmt dann drastisch ab auf 10- 122 steht hier mal also ist so ein Mittelwert und es hat eine flockige Struktur die Chromosphäre ja also das müsste man mal definieren stand da in dem Text hier und wir haben in der Chromosphäre und auch in der Corona da drüber Auftreten von Fackeln Flares Eruption und VI da ist also richtig was los protoperanzen das sind Filamente am Rand also am Rand hat man dahinter den dunklen Hintergrund des Weltalls und so eine so ein filament also so ein so ein plasmafaden entlang einer magnetfeldlinie der sich daaus arbeitet der sieht dann ganz hell aus währenddessen vor dem Hintergrund der Photosphäre sieht dann ein solcher plasmafaden eher dunkel aus und dann ist es eben ein ein filament das sind so Begriffsbildung müssen wir aber jetzt nicht in detil durchnehmen auf jeden Fall ist da jede Menge los in der Chromosphäre und man kann sie auch tatsächlich sehen dass sie rot ist und zwar bei einer totalen Mondfinsternis nee nicht Mond sondern Sonnenfinsternis hier war also eine Sonnenfinsternis das schwarze Scheibe ist ja Mond der also gerade das war eine Sonnenfinsternis wo der Mond genau im Durchmesser auf den Sonnendurchmesser passt das ist nicht immer so weil der Mond so ein bisschen unterschiedlichen Abstand zur Erde hat und dann manchmal ein bisschen größer manchmal Biss bisschen kleiner ist als die Sonnenscheibe hier ist er ungefähr genau richtig groß und dann sieht man hier so rote Ausbrüche das sind Ausbrüche von Plasma aus der aus der Chromosphäre und das ist eben wirklich rot also ich habe es jedenfalls so verstanden dass das wirklich hier ist der Link die Quelle angegeben Look viatur auf Wikipedia Commons es ist wirklich ein echt farbenbild so wie unsere Augen es sehen würde ja hier sehen wir eben tatsächlich mal das Material der Chromos wäre was im Wesentlichen bei dieser Linie der balmaserie des Wasserstoffs leuchtet und da gibt es auch diese Schleifen das ist hier eine hoch aufgelöste Aufnahme mit ein speziellen Fernrohr oder ja astronomischen Instrument das wird irgendwie hochgeschossen und fällt dann wieder runter ist also nicht wirklich in der Umlaufbahn und kann aber ich glaube oder war das nächste nee das nächste ist noch nicht hoch aufgelöst das ist hier noch sowas relativ normales hier sehen wir also so aus üche von Material in die so einen großen Bogen spannen und die Erde die wäre hier wieder so eine kleine Kugel nur und diese Ausbrüche vom Material das fließt hier tatsächlich von einem Ende zum Anderen und folgt den Magnetfeldlinien an solchen Sonnenflecken Sonnenflecke das müssen wir eben nächstes Mal beim Sonnenzyklus durchnehmen das sind Ausbrüche von Magnetfeldlinien aus dem Innern der Sonne da herrschen sehr starke Magnetfelder und dann wieder zurück weil Magnete haben ja immer Nord und Süd Pol und das haben wir hier die feldlinen verbinden das und dann wird Material wie so in einem flussschlauch Ja oder in soem Wasserschlauch wird plasmamaterial in diesen Feldlinien entlang geführt es hat auch das ja ein Standbild hat eine enorme Dynamik ja und fließt da so lang das wären hier also zwei Sonnenflecken eigentlich die Nord und südpolarität haben und dann durch die Magnetfeldlinien verbunden werden das wäre also eine Loop und jetzt habe ich ein paar Videos das schmeiße ich mal an hier so das ist ein Video von der jetzt kommt's gleich NASA heliohysics also Sonnenphysik und hier sehen wir jetzt die Dynamik das ist jetzt fängt's gleich an das ist also wirklich ein Film und zwar ist das ein Zeitraffer also muss es sein leider gibt's keine Zeitskalen Angabe aber man sieht dass sich die Sonne ein bisschen dreht und sie dreht sich etwa in einem Monat einmal um sich selbst das heißt das ist ein Zeitraffer über mehrere Stunden oder ein Z D Tage und wir sehen sehen hier die Dynamik dieser Loops und dieser Sonnenflecken das sind sehr viele Sonnenflecken hier die diese großen Bögen bilden da treten also magnetfeldlinie die sonst ja das ist eben dieser Jahreszyklus die sonst im Innern der Sonne sind die bchen wenn die Sonne aktiv wird hervor und das das plasmamaterial folgt den Magnetfeldlinien und wie gesagt die Erde wäre hier also nur eine kleine Kugel in diesem fantastischen movie hier von diesen ja Corona Loops also was heißt das eigentlich Schleifen oder sowas oder Bögen im Deutschen ja und wir sehen hier dass wenn die Sonne aktiv ist das geschieht eben immer im Maximum eines solchen elf Jahreszyklus dass da wirklich enorm was los ist auf der Sonnenoberfläche ja hier sehen wir es noch mal von der Seite und das war jetzt ein Massenauswurf der da gerade rausgeschossen gekommen ist ja jetzt kommt der Abspann hier da sehen wir noch mal die Urheberschaft von diesem Video das ist das Godard space flight Center das da verantwortlich zeigt also ich hoffe es gibt keine Probleme wenn ich das hier in meinem Video zeige aber ich denke diese Videos die sind der Allgemeinheit zugänglich hier habe ich noch mal ein Bild vom gleichen Urheber NASA Helius und da geht's um ein corollan M oh jetzt das schon vorbei also hier ist gerade eine riesige Wolke weggeflogen und unten reißt so eine Art Verletzung aus der Chromosphäre aus hier sehen wir es noch mal wie diese riesige wol ist ganz viel Material was ausgeworfen wird das ist ein koronaler Massenauswurf und es bleibt also ein ein Riss in der Oberfläche zurück so sieht es jedenfalls aus indem sich dann diese Magnetfeldlinien ausbreiten also da da ist wirklich sehr sehr viel los werden wir gleich noch mehr von sehen gut ja und dann gibt es also nach wie vor Bemühung dass es also aktuelle Forschung ist und nicht etwa vor 20 Jahren auf gehört hat erforscht zu werden hatte ich hier mal an so einem aktuellen paper veranschaulichen wollen das ist also vom 1 April 2020 1 April na ja ich glaube ist schon ernst gemeint in the high resolution Corona Imager und so weiter da geht's also darum genau mit so einem Instrument was also kurzfristig hochgebracht wird ober oberhalb der Atmosphäre aber dann wieder runterstürzt bleibt also nicht in der Umlaufbahn und da kann man also mit sehr hoher Auflösung bestimmte Details dieser Struktur in der Chromosphäre und in der coronauntersuchung da gibt es diese hoch aufgelösten Bilder von denen also die Forscher das waren diese ganzen Namen die da gerade zu sehen waren von der die sehr begeistert sind hier und wir sehen also hier jetzt sehr genau diese Bögen diese Loops wie sie in einzelne Plasmafäden zerfallen und da wäre jetzt die Frage also zerfallen war man genau hingucken kann ja wenn man nicht die Auflösung hat dann sieht's eben wie ein großer Faden aus und das ist hier dieses diese dieser Bereich der Sonnenoberfläche der hier genau analysiert wird und hier sieht man also diese vielen einzelnen Plasmafäden die da in so einem Bogen sich bewegen ja und hier haben wir mal ein Cartoon wie die Forscher und forscherinn sich das vorstellen wir haben hier die Oberfläche da ist die plasmatemperatur hier steht jetzt 6000° 5700 oder sowas ist die Mitteltemperatur in der Photosphäre und die Photosphäre das wäre diese Schicht hier ist sozusagen die Oberfläche der Sonne da drüber ist die kmosphäre und Ab der gestrichenen Linie hier würde man dann eben von Corona reden und hier sieht man diese riesigen Loops ja da haben sie noch ein paar mehr reingezeichnet in denen dann plasmaterial aus den tieferen Zonen hier unterhalb der Photosphäre auftaucht und dann wieder zurücksinkt in die Sonne und es gibt auch flux open flux tubes solche Magnetfelder die nicht wieder zurückfinden sondern die einfach in den planetaren Raum da sich aus breiten und da strömt das Plasma dann einfach nach oben allerdings kann es auch passieren dass es wenn es zu viel Masse ist und nicht genug Schwung hat dass es dann wieder durch die Schwerkraft zur Sonne zurückgezogen wird ja und hier geht die Temperatur eben hoch da ist zwei größerzeichen ja also deutlich größer als 1 Million Grad Kelvin das ist der Temperaturanstieg also hier das wäre so ein Comic sozusagen Corona Loops dargestellt hier von Wikipedia ist der die Quelle ja und diese Dinger die oben offen sind das sind die spicules und die gehen einfach nach oben hier ist so eine Detailaufnahme das ist also man muss sich das vorstellen wir sehen von oben auf etwas das sieht so aus als wird so auseinander gehehen aber ja es könnte an den Magnetfeldern liegen gerade ist das nicht aber die sind eben keine Loops sondern sozusagen offene schleifen die einfach ins Vakuum des Welt als nach oben offen sind und hier sehen wir sehr schön diese Granulen der fotosphäre das sind ja diese Wallungen da diese Konvektionszellen die nach oben aufsteigen ja und dann gibt es eben in der Chromosphäre und der Corona diese ganzen Strukturen prominences eruptions filamament Corona m ejections ich habe jetzt mal das englische genommen weil ich im deutschen mit der Übersetzung immer durcheinander komme aber ich glaube prominen ist sind protoperanzen und Corona Mass ejection hatten wir vorhin gesehen das ist wenn so eine riesige ja ein ganzer Teil der Oberfläche ablatzt und durch den durch den Druck der der Strahlung oder auch des Sonnenwinds eben nach draußen weggerissen wird und dann natürlich in den interplanetaren Raum hinausgeht und hier gibt's jetzt also eine protuperanz das sieht man hier also gegenüber dem dunklen Hintergrund des Weltalls hier ein bisschen rot gezeichnet aber die erscheint eben hell eine sonnenprotoberanz ist ein großes helles und oft geschwungenes Phänomen dass sich von der Sonne ausdehnt wenn man es so betrachtet wie wie es vom Rand der Sonne in der Dunkelheit des Welt alss Austritt nennen wir wir nennen es Astronomen eine protoberanz wenn man es jedoch aus einer anderen Perspektive vor dem Hintergrund der Sonne betrachtet die ja sehr heiß ist erscheint es dunkler als seine Umgebung und wird als philament bezeichnet protoberanz und Filamente bilden sich in der Photosphäre und enthalten viel kühleres und dichteres Plasma aus der Photosphäre was dann in die Chromosphäre eindringt also hier haben wir so einen t den ich aus dem Englischen nee da ja also nee das ist das deutsche Wikipedia das Bild aber ich glaube den Text habe ich aus dem Englischen übersetzt und hier haben wir eine fantastische Aufnahme die wäre sogar was fürs Wohnzimmer zum Aufhängen auf jeden Fall sehr dramatisch aber vielleicht finden das auch nur Menschen die der Physik nachstehen sehr faszinierend das also so ein gewaltiger Ausbruch eine protoperanz hier die zum Rand geht und hier sieht es ein bisschen so aus als würde das Material da oben dann ein Schwung verlieren ach nee könnte auch so ein Bogen sein hier sieht man ein bisschen schlecht und würde wieder zurücksinken zur Sonnenoberfläche man sieht auch ein bisschen hier die Fäden von von den Magnetfeldern die das halten und hier ist der Text dazu zu diesem Bild am 31 August 2012 brach eine riesige protoperanz auf der Sonne aus und sandte Partikel und eine Stoßwelle aus die sich der Erde näherte dieses Ereignis könnte die Ursache für einen dritten Strahlungsgürtel gewesen sein der einige Tage später um die Erde herum detektiert wurde also erschienen steht hier dieses Bild der protoparanz V vor ihrem Ausbruch wurde vom Solar Dynamics Observatorium SDO der NASA aufgenommen ja und das sind hier die die beiden Quellen wo man was über diese spezielle sehr diesen spe speziellen sonnenausbruch hier findet ja aber eigentlich reden wir über das Rätsel das es in der Corona wieder so viel heißer wird die Corona geht im Prinzip bis an den Rand des Sonnensystems ist dann diese Heliopause da endet die Corona ist so eine so eine Stoßwelle mit dem interstellaren Medium und geht eigentlich in den Sonnenwind über also wenn man weit genug von der Sonne weg ist würde man nicht mehr von Corona sprechen sondern von Sonnenwind 1 bis 3 Millionen Grad und die Dichte ist ultra hoch Vakuum 10-1 g pro Kubikzentimeter aber ein durchaus messbarer partikelwind der da von der Sonne ausgehend zu den Grenzen des Sonnensystems hinaus weht also das ist eben der Sonnenwind und hier haben wir eine besonders schöne Aufnahme ich glaube von der Erde gemacht hier auch von Wikipedia unten ist der ist die qu die Quelle angegeben und das ist wieder eine Sonnenfinsternis und hier sehen wir auch wieder bisschen das Rot von der Chromosphäre vom 21 August 2017 und hier sehen wir auch dieses streamas und das muss ein Tag gewesen sein das werden wir nächstes Mal machen als die Sonne sehr wenig Sonnenflecken hatte und wenn Sie wenig Sonnenflecken hat also in am aktivitätsminimum ist dann hat sie ein bipolares Magnetfeld also Magnetfeld wie so ein Stabmagnet da gibt's Nord und Südpol und das sehen wir hier auch sehr schön hier das sieht ja aus wie die Magnetfeldlinien eines normalen stabmagnets also diese die so hier also das wäre der Nord und und das der Südpol oder umgekehrt und also bipolar und wenn sie sehr aktiv ist die Sonne dann hat sie sehr viele Löcher wo aus denen dann also den Sonnenflecken wo das Magnetfeld rauskommen da ist das alles durcheinander dann hat sie kein großes raumausfüllendes Magnetfeld hier hat sie eins und dieses Streamer dieses wegströmen des Plasmas der Sonne im Sonnenwind der Corona das Gesieht hier senkrecht zu dieser magnetfeldachse äußerste Gashülle also Corona der Sonne geht über in den sonnenwindtemperatur 1 bis 3 Millionen Grad das hatten wir jetzt alles schon Geschwindigkeit 1 Million Meilen pro Stunde das heißt ja es kommt ein bisschen drauf an wie schnell diese Ausbrüche sind es dauert halt ein paar Stunden dann bis die dann bei der Erde angekommen sind je nach Geschwindigkeit sind unterschiedlich schnell hier das so eine mittlere eher niedrige Geschwindigkeit Dichter hatten wir schon gesagt und die stärkste emissionslinie mit der man das sehr schön aufnehmen kann ist 13fach ionisiertes Eisen na ja also man muss dann bestimmte wellingen nehmen wenn man das besonders gut sichtbar machen will ja und da gibt es die so ho Aktivität der NASA das ist hier ein Satellit so heleric Observatory und so h hat das schon ein bisschen länger im Dienst hat fantastische Aufnahmen geliefert unter anderen auch von der Chromosphäre hier und das ist eine Aufnahme noch mal der Chromosphäre die habe ich ja ist mal grün ne aber sie ist nicht wirklich grün sondern das ist eben nur so eingefärbt hier hier sehen wir also noch mal die Chromosphäre die so ein bisschen diffuser oberhalb der fotosphäre ist und hier steht dass das Bild gemacht worden ist von 1,5 Million Grad heißem Gas also durch die Auswahl der Wellenlängen und zwar ist das im Extrem ultraviolett aufgenommen worden das heißt da weiß man dass man nur Gas sieht was extrem heiß ist bei diesem solar and heliospheric Observatory so ho ne das ist so eine Aufnahme und von Soho es seen by Soho also diesem Satelliten hier gibt es auch diese Aufnahmen hier und das ist ein Movie den ich jetzt auch mal zeigen will also ich hoffe ich krieg jetzt kein Ärger weil ich diese Movies von der NASA zeige hier sehen wir die streamers die also konstant von der Sonne also das ist zeitraffaen läuft die Zeit 7 8 9 das sind Tage ja also ist relativ flott ein Tag dauert ein paar Sekunden und 2 Sekunden wir sehen hier die die Planeten durchlaufen die durch die Übersteuerung vom Licht auf dem Detektor so ein Streifen erzeugen aber im Zeit Raffa hier sehen wir also auch das ist die Bewegung der der Sonne vor dem Hintergrund der Sterne weil die Erde sich um die Sonne dreht hier sehen wir also so ein Planeten durchkommen es kann man leider nicht sehen ob er der ist wohl hinter der Sonne ja und das sind mehrere Planeten aber dieser Strich ist ein Artefakt der Übersteuerung des Detektors hier die Sterne aber wir sehen vor allen Dingen dies ständigen enormen masseausfluss aus der Sonne von so einem heißen Plasma und das nennt man eben hier streamers ja mal sehen au hier war jetzt das war jetzt ein koronaler Massenauswurf wo es dann so wie so ein riesen rüpser oder sowas so rauskocht ja man sieht's halt immer wieder so wo sind wir denn jetzt ja das geht noch eine Weile hier der Film aber es sind eben phänomenale Aufnahmen der Dynamik der Sonne hier 26 27 28 also immer so 10 Sekunden sind da ein Tag ist also ziemlich heftiger Zeitraffer und so hoch konnte auch Kometen sehen also hier ein Komet das ist der Komet hier wobeil das dreidimensional ist deswegen ist der Kometenschweif so komisch gewinkelt der an der Sonne vorbeizüscht und da gibt's gleich noch ein Bild da sieht man anderen Kometen hier oder es ist vielleicht derselbe Komet noch mal der hier in so einer engen parabelbahn oder Ellipsenbahn an der Sonne vorbeizüscht also fantastische Aufnahmen dieses Instruments was die Sonne beobachtet und hier noch mal ein ein Komet der ist ein bisschen schneller ist schon vorbeigeschossen also so Hoh und auch diese das nächste instrument was ich gleich zeige hier wieder ein Komet Komet Machholz hier da ist er wieder also hat insgesamt 5000 Kometen das ist die Zählung jetzt entdeckt die also zum Teil auch in die Sonne gestürzt sind die sind also nicht wieder rausgekommen hier kommt jetzt auch einer der relativ weit vorbeifliegt die Sonne selber ist nur dieser helle weiße Kreis hier währenddessen der schwarze Kreis die Maske ist um das helle Sonnenlicht abzuschirmen ja das war's das waren also die Bilder von so ho Godard spacefight Center ist hier die verantwortliche Institution ja und jetzt machen wir noch mal Bilder von dieser Mission der NASA Stereo spacecraft das sind zwei die an solchen zwei Punkten bisschen in Abstand ich glaube es sind ist in der Nähe von lagrangepunkten und die versuchen dreidimensionale Bilder aufzunehmen das kann ich jetzt aber hier meinem Video nicht darstellen deswegen also nur die zweidimensionale Darstellung der Stereo spacecraft das ist dann also nur eine die wir hier sehen und das ist so eine Zusammenstellung hier von der NASA für didaktische Zwecke also hier von NASA Stereo Mission und sie erklären dann dass dieses schwarze Ding hier eben das Zelle Sonnenlicht aus Blenden soll und die Sonne hat tatsächlich die Größe von dem roten Ding und wenn da so ein Regen hier erscheint dann wird der Detektor durch so einen heftigen Ausbruch gestört das geschieht aber dann erst nach ein paar Stunden weil so lange braucht das Plasma bis es ankommt und hier hier werden jetzt dargestellt die Hintergrund Strahlung und dann hier also beugungsreflexe das sind die beugungsreflexe an dieser schabbe die sind aber nicht wichtig ja und wir können hier eben diesen Sonnenwind in diesen Streamern hier das sind offenbar bestimmte Stellen an der Sonnenoberfläche immer wieder andere wo es aus und das war jetzt ein coronaler Massenausbruch der dann auch wieder danach eben beim Detektor ankommt nach ein paar Stunden das ja Zeitraffer und dann eben dieses gekrissel erzeugt this powerful Eruption can dramatic affect the space environment ja und das heißt der ganze Detektor wird gestört durch so ein koronalen Massenausbruch ja das war schon gut ja gut jetzt habe ich so ein paar Videos gezeigt wie heftig eigentlich die Sonne da unterwegs ist wobei man bedenken muss dass die Corona ja sich hat wenig Substanz ist es eigentlich irgendwas was aus ultra Hochvakuum besteht aber auf diesen großen Skalen mit diesen riesigen Volumina da ist es eben doch eine ganze Menge Materie und sie leuchtet und sie kann sehr viel Energie transportieren und es gibt eben diese massenausbrüche koronale massenausbrüche wo dann wirklich sehr viel Substanz in bestimmte Richtungen von der Sonne weg rausgestrahlt wird aber nur dann wenn die Sonne eben tatsächlich aktiv ist und das ist so al da gibt's maximale 11 Jahre dazu komme aber dann bei der zweiten Frage aber zunächst die erste Frage ich bin jetzt fast am Ende angekommen warum wird es oberhalb der Photosphäre wieder heißer ja das ist ja wirklich ganz ungewöhnlich denn wenn man sich also von einem von einem Lagerfeuer entfernt da wird's ja immer kälter je weiter wann weg ist und auf der Sonne hat man eine Energiequelle in der Mitte der Sonne sonst gibt's keine Energiequelle nachdem allem was wir wissen es ist diese Fusion der fusionsofen in den innersten Zehen oder ja hat letztes Mal erzählt wie viel Prozent es waren also ein kleiner Kern da kommt die Energie her und wenn man sich von dem Kern entfernt verteilt sich die Energie auf immer größere kugeloberflächen im Durchfluss und dann muss es halt immer weniger werden Temperatur muss sinken ja und dann kommen wir durch die Oberfläche bis zur Oberfläche fotosphäre wird's gälter ist ja alles in Ordnung und dann wird's auf einmal wieder viel heißer von einigen 1usend°ad auf millionengrad und und wie kann das sein ja und da gibt es drei Theorien und ich will jetzt diese drei Theorien hier nur erwähnen weil wir kommen da in physikbereiche in denen also wir da müss ich eine Vorlesung separat drüber machen um das zu erklären ich will nur ihrm darstellen was die Ansätze sind um dieses merkwürdige Phänomen dass es wieder heißer wird zu erklären ich finde es nur sehr verblüffend weil es ja sehr viel um Energie geht es gibt den Energieerhaltungssatz und so weiter und so fort und da wird's auf einmal wieder heißer und die Physik weiß nicht warum also ist schon wirklich sehr sehr komisch ja da gibt's also die wellenheizungstheorie Wave heating theory und das sind magnetoakustische Wellen oder alfenwellen ja da muss man erstmal lernen was alfenwellen sind aber das ist so ungefähr die Idee von der Brandung ja also auf dem Meer haben wir ja auch auf der Oberfläche Wellen die man vielleicht weit draußen auf dem Ozean gar nicht wahrnimmt so relativ flache Wellen die sich dann aber nah des Ufers und das Ufer ist als die Sonnenoberfläche Aufbäumen und überschlagen das die Energie die in der Welle steckt die ist im Innern der der Sonne also wenn wir jetzt mal zur Sonne gehen ist sie vielleicht sehr breit verteilt und gar nicht so richtig wahrnehmbar aber an der Sonnen am Sonnenrand da wo die Dichte auf einmal so abfällt da gibt es dann so ein Brechen der Wellen al so ein wellenbrechungsphänomen und da wird auf einmal sehr viel Energie frei aber es müsste schon sehr viel Energie sein um das so heiß zu machen und dann gibt es eben äh Magneto magnetic Reconnection theory das ist so eine Theorie da geht's darum dass Magnetfelder sich plötzlich um verändern also wir haben diese Loops gesehen da ist Nord und Südpol verbunden und dann reißen die plötzlich auseinander und verbinden sich möglicherweise mit anderen Nord und Südpolen und das ist Reconnection also Wiederverbindung das ist ein sehr energiereicher Prozess und der erzeugt das ist das Induktionsgesetz kennen wir vielleicht Induktion ne wenn man Magneten mein wegen generat man hat ein Magnetfeld was sich dreht und eine Spule dann induziert das sich ändernde oder drehende Magnetfeld in die Spule Ströme und wir haben ja ein sonnenplasma das ist elektrisch leitfähig da kann man natürlich mit wechselnden Magnetfeldern oder plötzlich wechselnden Magnetfeldern kann man in das Plasma riesige Ströme induzieren und dann ist es eine wirbelstromheizung oder eine mikrowellenheizung wenn man so will da eher eine wirbelstromheizung das heißt rasch variierende Magnetfelder und die gibt es auf der Sonnenoberfläche können riesige Ströme in dieses Plasma an der Oberfläche induzieren oben drüber über der fotosphäre und dort eben mit diesen riesigen strömen dann dieses Plasma Aufheizen so das wäre die einfache Interpretation induces electric CS in the corona ja also diese Corona ist zwar sehr dünner sie ist trotzdem ist ja ein Plasma elektrisch leitfähig und dann gibt's noch dieses bicules also diese Dinger die nach oben offen sind um Materie relativ kühle Materie rausfließt fließt ab da gibt's einen bestimmten Typ der Typ 2 der könnte eben auch Hitze zur Corona übertragen aus dem tieferen Inneren der sonne al sind die drei Theorien das findet man hier am englischen Wikipedia coronal heating Problem also das Problem des Aufheizens der Corona also ich denke von diesen Konvektionszellen in der fotosphäre wo also riesige Materie strröme aufsteigen und dann wieder absiegen das ist die Konvektion die ja den ganzen äußeren Bereich der Sonnen Beschichtung sonnenschichter unterhalb der Photosphäre beherrscht dass da riesige magnetische wechsselfelder existieren die sich auch rasch ändern können die vielleicht weiter draußen dann große Ströme induzieren und dann dieses Material der Corona Aufheizen könnten das erscheint mir noch am plausibelsten aber weil es eben auch die einfachste Theorie ist das mit diesem waveheating das ist sehr sehr viel komplizierter da müsste man sich erstmal reinarbeiten gut ja also äh ich finde es sehr verblüffend dass es da so ein Phänomen gibt was was man trotz ja jahrzehntelanger Forschung man weiß das schon ganz lange nicht gelöst hat nächstes Mal geht es um den Sonnenzyklus der so aussetze hat und dass das vielleicht doch was oder ja also es gibt jedenfalls eine verblüffende parallele mit der kleinen Eiszeit und dem Munder Minimum aber noch verblüffender ist dass diese alles beheherrschende also sehr dominante Dynamik der Sonne alle 11 Jahre kriegt sie ganz viele Flecken und dann sind sie wieder weg ja dass man das eigentlich gar nicht richtig verstehen kann und was man schon gar nicht versteht sind die Aussetzer dass für Jahrhunderte oder viele Jahrzehnte eben der Sonnenzyklus praktisch zum Erliegen kommt das machen wir nächstes Mal und da werde ich ganz am Ende noch drüber reden ob uns von der Sonne dann vielleicht doch eine Gefahr droht vor allen Dingen mit unserer hightechzivilisation und der Elektronik die von so Sonnenstürmen dann vielleicht tatsächlich beeinflusst wird und solche Events gab es schon ja das war's zum ersten Rätsel ich kann es nicht lösen ich kann nur sagen wir wissen es nicht und ob daraus neue Physik entsteht dass wir vielleicht sogar eine neue Energieform entdecken warum das da wieder heißer wird ja ist vielleicht nicht so besonders wahrscheinlich aber es ist doch ein bisschen komisch dass man das nur so gar nicht erklären kann bei dem Stern der uns am nahsten ist und wie wollen wir denn dann die Sterne weit draußen verstehen aber wir versuchen es jedenfalls vielen Dank für diesmal und bis zum nächsten Mal