Penumbra (Sonnenflecken)

Mit Penumbra und Umbra (lat. Halbschatten und Kernschatten) werden von Astronomen jene Gebiete innerhalb der Sonnenflecken bezeichnet, die dunkler als die Farbe der normalen Sonnenoberfläche sind.

Temperaturen

Die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Sonne beträgt knapp 6000 °C („effektive Temperatur“ 5770 Kelvin). Der Kernbereich eines Sonnenflecks, die Umbra („Kernschatten“), ist demgegenüber rund 2000 K kühler und liegt somit bei ca. 4000 °C. Große Sonnenflecken zeigen darüber hinaus eine Penumbra („Halbschatten“), die eine Temperatur von 5000 – 5500 °C aufweist. In ihr finden sich zahlreiche Einzelflecken (siehe Bild).

Trotz ihrer tieferen Temperatur sind diese Zonen der Sonnenflecken keineswegs schwarz oder grau, sondern sind ebenfalls als heftig glühendes Gas zu verstehen. Sie strahlen mit rund 20 bis 70 Prozent der normalen Photosphäre. Lediglich das Maximum der Strahlung hat sich von gelbgrün ein wenig zu rot hin verschoben.

Zählung von Sonnenflecken

Die einfachste Maßzahl für die Sonnenaktivität – die in einem 11-Jahres-Zyklus variiert und auch wöchentlichen und monatlichen Schwankungen unterliegt – ist die so genannte Sonnenflecken-Relativzahl

${\displaystyle R=10\cdot g+f}$

Die Zahl f gibt die Anzahl der Flecken an (unabhängig von ihrer Größe), während g die Zahl der Gruppen darstellt. Als Fleckengruppe zählen auch Einzelflecken, doch mehr tragen große Gruppen mit Penumbragebieten zu R bei.

Die Sonnenflecken entstehen durch lokale Störungen im Magnetfeld der Sonne, welche den konvektiven Wärmetransport aus der Tiefe behindern.

Anmerkungen

1. ↑ Einige kleine Poren sind nahe zum Sonnenfleck zu sehen und viele Granulationen im Hintergrund jede besitzt 1000 km Durchmesser.
2. ↑ Es scheint, dass die dunkle Umbra tiefer in der Photosphäre ist als die Penumbra. Dadurch sehen Sonnenflecken nahe am Rand unsymmetrisch aus.