Zwölf Jahre Sonne im Zeitraffer – Der 11-Jahres-Zyklus durch die Augen von SDO
- Andreas
- vor 23 Stunden
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Manchmal braucht man Geduld, um zu erkennen, dass etwas in Bewegung ist. Bei der Sonne ist das fast wörtlich gemeint: Wer einen einzelnen Tag beobachtet, sieht ein paar Sonnenflecken kommen oder gehen. Wer aber zwölf Jahre in Sekunden zusammenpresst, sieht einen Stern, der atmet. Genau das habe ich mir an diesem Wochenende vorgenommen.
Ein Jahrzehnt Sonne, in einer Sekunde gedacht
Aus den öffentlich verfügbaren Daten des Solar Dynamics Observatory (SDO) habe ich Aufnahmen des Instruments AIA bei 171 Å aus den Jahren 2014 bis 2026 zu einem Timelapse zusammengeschnitten. Zwölf Jahre, ein durchgehender Atemzug – und mittendrin der Übergang vom Maximum des 24. Sonnenzyklus zum Maximum des 25. Sonnenzyklus, den wir gerade hinter uns haben.
Das Spannende an einer solchen Sequenz: Man sieht den Stern nicht als Standbild, sondern als dynamisches System. Aktive Regionen wandern über die Scheibe, Schleifen heben sich aus der Korona, ganze Bereiche erlöschen über Monate, andere flammen wieder auf. Und vor allem sieht man, wie sich der Charakter der Sonne im Lauf der Jahre ändert – von der ruhigen, fast leeren Scheibe um 2019 herum bis zur überbordenden Aktivität von 2024.
Was zeigt AIA 171 eigentlich?
Damit klar ist, was im Video zu sehen ist, ein kurzer Blick auf das Instrument: SDO ist eine NASA-Sonde, die seit dem 11. Februar 2010 die Sonne aus einem geosynchronen Orbit beobachtet – und zwar rund um die Uhr. An Bord befindet sich unter anderem das Atmospheric Imaging Assembly (AIA), ein Set aus vier Teleskopen, das die Sonne in zehn verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig aufnimmt. Die Bilder kommen mit einer Auflösung von 4096 × 4096 Pixeln und einer Kadenz von etwa 12 Sekunden – das ist der Grund, warum man aus diesem Material überhaupt vernünftige Zeitraffer bauen kann.
Der Kanal 171 Å liegt im extremen Ultraviolett und ist auf eine Emissionslinie des achtfach ionisierten Eisens (Fe IX) abgestimmt. Solche Ionen entstehen bei Temperaturen um die 600.000 Kelvin – das ist die Region zwischen oberer Übergangsschicht und unterer Korona. Was wir im Bild als die typischen, fadendünnen, golden leuchtenden Bögen sehen, sind keine Strukturen aus Materie im klassischen Sinn, sondern entlang von Magnetfeldlinien aufgereihtes Plasma, das in dieser Wellenlänge sichtbar wird. Wenn ihr also im Timelapse seht, wie sich Schleifen über aktiven Regionen wölben, schaut ihr im Grunde direkt auf die Topologie des Sonnenmagnetfelds.
Der 11-Jahres-Zyklus, kurz erklärt
Dass die Sonne in einem Rhythmus atmet, weiß man seit dem Apothekersohn Heinrich Schwabe, der den Zyklus 1843 nach 17 Jahren geduldiger Sonnenfleckenzählungen beschrieb. Heute wissen wir, dass dieser Zyklus etwa 11 Jahre dauert (mit Schwankungen zwischen 9 und 14 Jahren) und durch eine periodische Umpolung des Sonnenmagnetfelds verursacht wird. Im Maximum sind die Magnetfelder verdreht und verknotet, an ihren Wurzeln entstehen Sonnenflecken, darüber bilden sich aktive Regionen mit den charakteristischen Schleifen, die AIA 171 so eindrucksvoll zeigt. Im Minimum ist die Sonne weitgehend ruhig, das Feld ordnet sich neu, dann beginnt der Zyklus von vorn – allerdings mit umgekehrter Polarität.
Im Timelapse sind zwei Maxima und ein Minimum eingerahmt:
Zyklus 24 erreichte sein Maximum im April 2014, mit einer geglätteten Sonnenfleckenzahl von rund 116. Es war der schwächste Zyklus seit 100 Jahren – und genau dort beginnt das Video.
Das Minimum zwischen Zyklus 24 und 25 lag im Dezember 2019. Wer im Video genau hinschaut, sieht, wie die Scheibe sich Monat für Monat leerräumt, bis nur noch die ruhige, fast strukturlose Korona übrig bleibt.
Zyklus 25 lief dann deutlich heißer an als prognostiziert: Statt der vorhergesagten 115 erreichte die Sonnenfleckenzahl im Oktober 2024 den Wert 161 – das offizielle Maximum dieses Zyklus. Die Folgen davon haben viele von uns letztes Jahr am eigenen Himmel gesehen.
Warum uns das vor allem in Brandenburg interessiert hat
Aktive Regionen sind nicht nur fotogen – sie sind auch der Geburtsort von koronalen Massenauswürfen (CMEs). Wenn sich die verdrehten Magnetfeldstrukturen über einer aktiven Region neu verbinden, kann ein Teil der Korona regelrecht weggesprengt werden: Milliarden Tonnen Plasma, eingebettet in ein Magnetfeld, rasen mit teils über 2.000 km/s ins Sonnensystem hinaus.
Trifft eine solche Wolke die Erde und ist ihr Magnetfeld günstig orientiert (sprich: südwärts gerichtet), koppelt sie sich an unser eigenes Magnetfeld und schiebt das Auroral-Oval von den Polen weg in Richtung Äquator. Genau das ist der Mechanismus, der uns Polarlichter bis nach Mitteleuropa beschert. Bei einem moderaten G2-Sturm sieht man, wenn überhaupt, einen schwachen grünen Schimmer am Nordhorizont – Bremen, Hamburg, vielleicht noch Berlin. Bei einem schweren G4 oder gar G5 verschiebt sich die Grenze so weit nach Süden, dass selbst Spanien und Norditalien plötzlich rote Vorhänge am Himmel haben.
Genau das ist im Mai 2024 passiert. Der sogenannte "Gannon Storm" vom 10. bis 12. Mai war der stärkste geomagnetische Sturm seit über 20 Jahren – G5, das obere Ende der Skala. Wer in jener Nacht zufällig nach draußen sah und einen halbwegs freien Nordhimmel hatte, hat etwas gesehen, das in unseren Breiten vielleicht ein- bis zweimal pro Generation zu sehen ist. Im Oktober 2024 folgte ein weiteres starkes Ereignis, und auch der November 2025 mit einem X5.16-Flare und einer extrem schnellen CME hat die Magnetosphäre noch einmal ordentlich durchgeschüttelt.
Wenn ihr im Timelapse also seht, wie die Sonne ab 2024 förmlich vor aktiven Regionen explodiert, dann sind das exakt die Quellen, aus denen jene Polarlichter über Brandenburg, Sachsen und Bayern entstanden sind.
Zwei zusätzliche kurze Videos
Weil die großen Polarlicht-Ereignisse der letzten zwei Jahre so eindrücklich waren, schneide ich zusätzlich zum Hauptvideo noch zwei kürzere Sequenzen, die jeweils das Quellereignis zeigen:
die Eruption vom 9./10. Mai 2024 (Quellregion AR3664), die den Gannon Storm ausgelöst hat,
und die CME-Serie vom Oktober 2024 rund um den X9.0-Flare aus AR3842.
Beide Sequenzen werde ich in den nächsten Tagen separat einbinden, damit man die Verbindung zwischen "Schleife reißt auf der Sonne" und "Polarlicht über Beelitz" auch zeitlich nachvollziehen kann.
Zur Datengrundlage
Sämtliche Bilddaten stammen aus den öffentlichen Archiven der NASA bzw. von helioviewer.org, das ein hervorragendes Werkzeug ist, um sich Datensätze nach Zeitraum, Instrument und Wellenlänge selbst zusammenzustellen. Als Mission der NASA sind die SDO-Daten effektiv gemeinfrei – einzig die korrekte Quellenangabe ist Pflicht und Ehrensache.
Zwölf Jahre in einem einzigen Video zu sehen, hat etwas Demütigendes. Unsere Sonne ist kein gleichmäßiger Scheinwerfer, sondern ein lebendiger, magnetisch getriebener Stern mit guten und mit weniger guten Tagen – und wir hier auf der Erde sitzen mittendrin. Dass wir das mit einer Sonde überhaupt so detailliert beobachten können, ist eines der schönsten Geschenke der modernen Heliophysik.
Clear Skies.
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