Die Sonne. das Zentrum unseres Planetensystems. Erich Laager / Bern 1

Transkript

1 Die Sonne das Zentrum unseres Planetensystems Erich Laager / Bern 1

2 Die Sonne das Zentrum unseres Planetensystems 2

3 Die Bild-Quellen zur Sonne: NASA: 08, 14, 19, 33 ESA / NASA SOHO: 29, 30, 31 NASA SDO: 25 bis 27, 34 bis 45 Gerhart Klaus: 15, 16, 20 bis 22, 28 Thomas K. Friedli: 12, 13, 47 Walter Bersinger: 23 Wikipedia: 09, 32 Voyager 4.5 Carina Software: 02, 06, 10 E. Laager: 01, 03 bis 05, 07, 11, 18, 24, 46 Fachliche Beratung: Gerhart Klaus, Grenchen Zusammenstellung der Bilder und Kommentare: Erich Laager

4 So 01 Wenn wir zur Sonne blicken... 4

5 So schauen wir in die Mitte unseres Sonnensystems. 5

6 So 02 Die Sonne strahlt Licht und Wärme auf die Erde. 6

7 Die Sonne Sie sendet uns Licht und Wärme nicht zu viel und nicht zu wenig 7

8 So 03 Wegen der Sonnenwärme gibt es auf der Erde flüssiges Wasser 8

9 So 04 So können hier Pflanzen, Tiere und Menschen leben! 9

10 So 05 Sonnenergie wird genutzt für Stromproduktion und Warmwasser-Zubereitung 10

11 Die Sonne Ein Stern wie viele andere 11

12 So 06 Rund um uns stehen viele Sterne am Himmel 12

13 So 06 Auch unsere Sonne ist ein Stern ein sehr naher Stern! 13

14 So 06 Anders gesagt: Jeder Stern ist eine Sonne. 14

15 Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. So 06 15

16 Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. So 06 16

17 Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne Jeder Stern ist eine Sonne Jeder Stern ist eine Sonne. Jeder Stern ist eine Sonne. So 06 17

18 So 07 Sonnendurchmesser = 109 mal Erddurchmesser 18

19 So 08 Die Sonne ist ein relativ kleiner Stern! 19

20 Sonne Deneb So 09 Im Vergleich zu Deneb ist die Sonne ein bescheidener Stern! 20

21 So 10 Deneb ist der helle Hauptstern im Sternbild Schwan 21

22 Die Sonne beobachten Was kann man sehen? 22

23 So 11.. Warnung: Die Sonnenstrahlung kann bleibende Augenschäden verursachen. Nie direkt in die Sonne schauen! Finsternisbrillen verwenden. Sonnenbrillen genügen nicht als Augenschutz. Diese Warnung gilt immer, nicht nur bei Finsternis-Beobachtungen! 23

24 So 12 Sonnenflecken sind etwas kühler und dunkler als deren Umgebung 24

25 So 13 Grössere Sonnenflecken können mit Finsternisbrillen von blossem Auge gesehen werden 25

26 Grösse der Erde zum Vergleich So 14 Sonnenflecken können sehr gross sein! 26

27 So 15 Sehr grosser Fleck auf der Sonne 27

28 So 16 Derselbe Fleck vergrössert 28

29 Entwicklung und Wanderung einer Sonnenfleckengruppe vom 28. Februar bis 7. März 2011 Man kann abschätzen: Wie lang dauert etwa eine Umdrehung der Sonne? So 17 Wegen der Sonnenrotation wandert die Fleckengruppe über die Sonne hinweg 29

30 So 18 Ausserordentlich viele grosse Flecken auf der Sonne 30

31 So 19 Fleckengruppe mit Granulation der Sonnenoberfläche 31

32 So 20 Mit dem Protuberanzen-Fernrohr erzeugt man eine künstliche Sonnenfinsternis 32

33 So 21 Form und Grösse der Protuberanzen ändern beständig oftmals sieht man keine! 33

34 So 22 Die Veränderung von Protuberanzen innerhalb weniger Stunden 34

35 So 23 Totale Sonnenfinsternis: Protuberanzen und innerste Korona 35

36 So 24 Eine andere Finsternis andere Protuberanzen! 36

37 So 25 Die Protuberanz entspringt beim Sonnenfleck 37

38 So 26 Veränderung einer Protuberanz innerhalb von 2 Stunden 38

39 So 26 39

40 So 27 Im kurzwelligen UV fotografiert werden überall Protuberanzen sichtbar 40

41 So 28 Bei totalen Sonnenfinsternissen ist die Korona schön zu sehen 41

42 Die Raumsonde SOHO fotografiert die Korona. Die Sonne und die innere Korona sind abgedeckt, der weisse Kreis zeigt, wo und wie gross die Sonne im Bild wäre. Roter Hintergrund: Bilder der mittleren Korona. So 29 Eine gewaltige Eruption schleudert Gas weit hinaus in die Korona 42

43 Die Raumsonde SOHO fotografiert die Korona. Die Sonne und die innere Korona sind abgedeckt, der weisse Kreis zeigt, wo und wie gross die Sonne im Bild wäre. Blauer Hintergrund: Bilder der äusseren Korona. So 30 Nach 9 Stunden 9 Sonnendurchmesser weit weg! Geschwindigkeit? 43

44 Die Raumsonde SOHO fotografiert die Korona. Die Sonne und die innere Korona sind abgedeckt, der weisse Kreis zeigt, wo und wie gross die Sonne im Bild wäre. Roter Hintergrund: Bilder der mittleren Korona. So 31 Am 5. Juli 2011 stürzte ein Komet in die Sonne 44

45 Durchmesser Masse Mittlere Dichte Fallbeschleunigung auf der Oberfläche Temperatur auf der Oberfläche Leuchtkraft Solarkonstante (Sonnenleistung auf der Erde) Hauptbestandteile in der Photosphäre Zeit für 1 Rotation (in Bezug auf die Sterne) Grösste Entfernung von der Erde Kleinste Entfernung von der Erde Mittlere Entfernung von der Erde Alter 1,39 Mio km = 109 Erddurchmesser 2 mal t 1,4 g/cm m/s 2 = 28 mal die «Erdanziehung» 5500 C 3,85 mal Watt ca. 1,4 Watt / m 2 91% Wasserstoff 9% Helium 25 Tage 9 Stunden 7 Minuten km (Anfangs Juli) km (Anfangs Januar) km = 1 Astronomische Einheit (1 AE) ca. 4 bis 5 Milliarden Jahre Zahlen zur Sonne 45

46 Wissenschaftlicher Teil Bilder für speziell Interessiert 46

47 Ganzer Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung Der Satellit SDO fotografiert in diesem Spektralbereich: Sehr kurzwellige UV-Srtrahlung von 9,4 bis 170 nm So 32 Angaben zum Spektralbereich, den SDO benützt 47

48 Wellenlänge 10 A = 1 nm UV emitierende Ionen Abgebildete Zone der Sonne Temperatur So 33 Angaben zu den Spektralbereichen im kurzwelligen UV 48

49 So 34 Die Gase ordnen sich entlang der magnetischen Kraftlinien 49

50 So 35 und So 36 In unterschiedlichen Wellenlängen erscheinen auch unterschiedliche Strukturen. 50

51 So 37 Wellenlänge 17,1 nm ruhige Korona, obere Übergangszone 51

52 Die folgenden Bilder wurden vom Satelliten SDO fast zur gleichen Zeit aufgenommen, jedoch in verschiedenen Wellenlängen. 52

53 So 38 Wellenlänge 17,1 nm ruhige Korona, obere Übergangszone 53

54 So 39 Wellenlänge 19,3 nm Korona und «Flares» (heisse, helle Gebiete) 54

55 So 40 Wellenlänge 21,1 nm Aktive Korona 55

56 So 41 Wellenlänge = 30,4 nm Chromosphäre, obere Übergangszone 56

57 So 42 Wellenlänge 160 nm Obere Photosphäre, obere Übergangszone 57

58 So 43 Wellenlänge 170 nm Photosphäre im nahen UV 58

59 So 44 Wellenlänge = 450 nm (blau) Photosphäre mit Sonnenflecken 59

60 So 45 Bild der Sonne im ganzen Spektrum des sichtbaren Lichtes (Kontinuum) 60

61 So 46 Verschiedene Gebiete und verschiedene Strahlungen der Sonne 61

62 So 47 Der Sonnenwind deformiert das Magnetfeld der Erde 62

63 Ende 63

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