Zu den auffälligsten Merkmalen der Sonnenscheibe gehören die Sonnenflecken. Berichte darüber gehen ins Altertum zurück, doch ihre eigentliche Entdeckung wird oft in die Zeit des Fernrohrs um 1610 gelegt. Sonnenflecken sind magnetische Gebiete, in denen starke elektrische Ströme aus dem Inneren der Sonne an die Oberfläche treten. Die magnetischen Kraftlinien gehen fast radial aus einem Fleck heraus und führen in großen Bögen durch die Chromosphäre zu einem anderen Fleck, der entgegengesetzt magnetisiert ist. Sie leben meist 1-2 Wochen, einige sehr große Gruppen können auch mehrere Monate sichtbar bleiben. |
In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde
ihre Enstehung, ihre Entwicklung und die
Aktivitätsperiode erforscht, z.B.:
Die Sonnenflecken kommen dadurch zustande, daß die Sonne differentiell rotiert (unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeit an den Polen und am Äquator); Magnetfeldlinien winden sich auf und werden durch den Auftrieb an die Oberfläche gedrückt. Dadurch kühlt sich das Material ab und erscheint dunkel gegen die Photosphäre. |
Magnetfelder nehmen an der sichtbaren Oberfläche sehr komplexe Formen an. Sie winden sich in "loops" und halten auch heißes, gasförmiges Material in Form von Protuberanzen in der Schwebe. Kommen sich entgegengesetzt gerichtete Magnetfelder zu nahe, vernichten sie sich explosionsartig. In solchen instabilen Magnetfeldern werden Protonen und Elektronen beschleunigt und fallen entlang der Feldlinien teilweise auf die Sonne wieder zurück. Dabei entstehen Flares und Radio-bursts. Zum anderen Teil wird die Materie mit hoher Geschwindigkeit weggeschleudert und wird als Coronaler Massenauswurf sichtbar. |
Diese elektrisch geladenen Teilchen tragen die
Magnetfelder der Sonne in die Randbereiche des
Sonnensystems (Heliosphäre) mit;
die Magnetfeldlinien werden dabei wie Gummibänder
gedehnt, bleiben aber stets mit der Sonne verbunden.
Die Rotation der Sonne gibt den Feldlinien eine
Spiralform mit, vergleichbar dem "Rasensprenger-Effekt".
Die ekliptische Ebene wird in vier Sektoren mit
abwechselnder Polarität unterteilt, die mit der
Sonne korotieren.
In größeren Entfernungen von der Sonne
(etwa ab der Saturnbahn) geht die Spirale in konzentrische
Kreise über.
Eine heliosphärische Stromschicht trennt die Magnetfelder der nördlichen und südlichen Hemisphäre. Sie ist ebenfalls dem Aktivitätszyklus unterworfen und paßt ihr Aussehen dem jeweiligen Zustand an. |
Die Magnetosphären anderer Planeten sind je nach Stärke der wechselwirkenden Magnetfelder und der Lage des Dipols im Planeteninneren unterschiedlich aufgebaut.