Langzeitbeobachtung der Sonne mit Spektroheliografie

[Bochumer1981]

Nachtrag zur Beobachtung vom 21.07.2026

ich habe heute neben den obigen Scans testweise das ROI bei der Aufnahme vergrößert und neben der CA II K Linie auch die CA II H-Linie und die H-epsilon-Linie aufgenommen. H-epsilon liegt in direkter Nähe zu Ca II H bei Δλ = 1,6 Å. Das größere ROI reduziert natürlich deutlich die Framerate und damit die Scangeschwindigkeit - geht also vermutlich nur bei besserem Seeing. Da diese Linien nahe beieinander liegen, sollte der Fokus nur minimal voneinander abweichen. Also getestet und alle drei Linien gemeinsam gescannt. Die Belichtungszeit richtete sich nach dem Linienkern der CA II K Linie, das Continuum zwischen den Linien ist daher überbelichtet. Nach oben verläuft das Spektrum tiefer in den violetten Bereich, nach unten in den visuellen Bereich. die Aufhellungen in den dunkeln Absorptionslinien sind Plage-Gebiete:

Hier die Spektroheliogramme aus dem gemeinsamen Scan:

Für einen ersten Testdurchlauf bin ich ganz zufrieden und wenn möglich und sinnvoll, werde ich den NUV-SHG nutzen, um diese Linien gemeinsam zu erfassen.
So das wars nun aber für heute - mehr geben die Daten auch nicht her.

CS

Stephan

 

[Bochumer1981]

Hallo zusammen,

ich bin aus der Urlaubspause zurück und habe heute zwischen 14:43 und 15:03 Uhr MESZ bei starkem Seeing, 27° C und feiner Schleierbewölkung die Spektroheliografen eingesetzt. Man sieht es der geminderten Qualität der heutigen Scans an.
Der H-alpha Scan zeigte im nordöstlichen Quadranten eine hohe Protuberanz.
Der Ca II K Scan zeigt erhöhte magnetische Aktivitäten überwiegend auf der Südhalbkugel. Ansonsten zeigten sich in meinen Daten keinerlei Auffälligkeiten.


CA II K - Spektroheliogramme

H-alpha - Spektroheliogramme

Protuberanzenaufnahme

CS
Stephan

 

[fotofreund]

... wie immer, schöne Zusammenstellung.
Gruss
Marco

 

[Obwegeser]

Hallo Stephan, tolle Bilder, ich habe mir gerade einen SHG 700 gekauft, und schon viel im "Tagebuch" von dir erfahren Danke dafür Alois

 

[Bochumer1981]

Hallo zusammen,

@Obwegeser : Alois, da wünsche ich dir viel Spaß mit diesem vielseitigen Gerät und vor allem klaren Himmel mit viel Sonne! Auf meiner Homepage habe ich versucht, meine Erfahrungen und Kenntnisse zusammenzutragen. Vielleicht findest du dort die eine oder andere Anregung:

www.schmelzingstadtastronomie.de

Ich bin gespannt auf deine Beobachtungen und freue mich immer über den Austausch!

@fotofreund : Marco, vielen Dank für dein positives Feedback, das freut mich!

CS
Stephan

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 10.08.2026


Hallo zusammen,

heute konnte ich zwischen 08:51 und 09:31 Uhr MESZ bei klarem Himmel spektroheliografische Beobachtungen durchführen. Die Bedingungen waren gegen kurz vor 9 Uhr so gut, dass ich mit dem NUV-SHG tatsächlich erneut den gesamten Spektralbereich von ~393,37 bis 397,01 nm – also von Ca II K bis Hε – abdecken konnte. Die Herausforderung liegt dabei in dem großen ROI zur Abdeckung aller Spektrallinien, welches die Framerate der Kamera reduziert. Für ein passendes X/Y-Verhältnis des Spektroheliogramms muss der Scan entsprechend langsamer erfolgen, in diesem Fall mit 8-facher siderischer Geschwindigkeit (13 Sekunden Aufnahmezeit statt 15-facher siderischer Geschwindigkeit). Dafür ist gutes Seeing Voraussetzung!


NUV-Spektroheliogramme

Die NUV-Aufnahmen zeigen ausgedehnte Plages auf der Südhemisphäre; Sonnenflecken sind nicht erkennbar. Die NUV-Aufnahmen umfassen die Spektrallinien Ca II K bei 393,37 nm, Ca II H bei 396,85 nm und Hε bei 397,01 nm. Ca II K und Ca II H zeigen vor allem chromosphärische Strukturen, wobei im Linienzentrum von Ca II K (K3) die höher gelegenen Schichten der Chromosphäre besonders deutlich werden, während der K1v-Flügel stärker von tieferen Schichten geprägt ist. Hε gehört zur Balmer-Serie des Wasserstoffs und liegt unmittelbar neben Ca II H. Besonders deutlich treten in diesen Linien Plages und die darüber liegenden, durch das Aufspreizen der Magnetfelder geprägten chromosphärischen Strukturen hervor, die in der englischsprachigen Literatur als magnetic canopy bezeichnet werden.

H-alpha - Spektroheliogramme

Die H-alpha-Aufnahme zeigt im äußeren Linienflügel-Spektroheliogramm alle aktuell sichtbaren Aktiven Regionen mit Annotationen. In den Daten zeigten sich zudem Aktivitäten in AR4505.

AR4505 im Detail

In den Daten zeigte sich eine Ellerman-Bombe in AR4505 am Ostrand der Sonne. In dieser Region fanden sich auch benachbarte Linienkernaufhellungen sowie Linienverbreiterungen – Indikatoren für erhöhte Aktivität. Ein Δλ-Scan zur Darstellung der Doppler- bzw. Geschwindigkeitsverteilung von −1 Å bis +1 Å um den Linienkern zeigt hier, dass die Emission der Ellerman-Bombe über einen größeren Bereich der H-alpha-Linienflügel nachweisbar ist. Die Ellerman-Bombe ist mit einem gelben Kreis markiert. Negative Δλ-Werte entsprechen dabei einer Verschiebung zu kürzeren Wellenlängen und zeigen Material mit Bewegung auf den Beobachter zu, während positive Δλ-Werte einer Verschiebung zu längeren Wellenlängen entsprechen und auf vom Beobachter wegbewegtes Material hinweisen.

Moustache in den Flügeln der H-alpha-Linie (Ellerman-Bombe):

Δλ-Scan von AR4505 mit Emissionen in den Linienflügeln (Ellerman-Bombe):

In der Umgebung der Ellerman-Bombe zeigen sich zudem Veränderungen des H-alpha-Profils mit einer Aufhellung des Linienkerns bei gleichzeitiger Abdunklung der Linienflügel, was auf eine zusätzliche chromosphärische Aktivität in höheren Schichten hindeutet (gelb ist die Referenzlinie BASS2000; rot die beobachteten Daten).

CS

Stephan

 

[Frank_Slotosch]

Super Stephan
Bist du sicher das das eine ellermans Bomb war .
Ich meine zur gleichen Zeit ein sehr hellen Flare gesehen zu haben .

Gruß Frank

 

[Bochumer1981]

Hallo Frank,

danke dir für deine positive Rückmeldung!

"Sicher" ist immer relativ - denn AR 4505 zeigt in Summe mehrere Indikatoren für Aktivität: sowohl eine Stelle mit Emissionen in den Flügeln aber weniger im Kern, die ich als Moustache/ Ellermann Bombe interpretiere. Direkt daneben zeigt sich aber auch eine Aufhellung des Linienkerns, welche ich in Kombination mit dem Spektralprofil von dieser Stelle (stärkere Absorption in den H-alpha-Flügeln bei gleichzeitiger Aufhellung des Linienkerns als erhöhte chromosphärische Aktivität/Mikroflare/Flare interpretiere.

AR4505: Erhöhte Aktivität

CS
Stephan

 

[Frank_Slotosch]

Hallo Stefan
Mir ist nämlich der helle Flare sofort aufgefallen. Weil ich die Region gefilmt und angeschaut habe.
Mein Video habe ich so ab 8:45 -9:20 aufgenommen.

Gruß Frank

 

[Bochumer1981]

Hallo Frank,

meine Aufnahme ist von 09:31 MESZ. Gerade in einer aktiven Region können mehrere Ereignisse räumlich und zeitlich sehr dicht beieinander auftreten. Gemeinsam mit deiner Beobachtung würde ich daher davon ausgehen, dass wir hier ein komplexes Muster transienter chromosphärischer Aktivität mit fließenden Übergängen zwischen unterschiedlichen Erscheinungsformen (Ellerman-Bomben, Mikroflares und Flares) beobachten.

CS
Stephan

 

[Frank_Slotosch]

Du hast Recht . Wenn man sich solch aktive Regionen anschaut da passiert so schnell etwas . Ich habe gerade mein Video auch nochmal angeschaut und man erkennt den Frare und die ellermans Bomb.

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 11.08.2026


Hallo zusammen,

bei der heutigen Sonnenbeobachtung mit klarem Himmel konnte ich ab 09:14 Uhr MESZ erneut mehrere chromosphärische Spektrallinien erfolgreich erfassen. Am Ostrand zeigt sich ein Sonnenfleck. AR4505 hat sich aufgelöst.



NUV-Spektroheliogramme

Bei der heutigen Sonnenbeobachtung konnten mit NUV-SHG um 09:14 Uhr MESZ erneut mehrere chromosphärische Spektrallinien erfolgreich erfasst werden. Dazu gehören Ca II K (K3), der Flügel von Ca II K (K1v) sowie die Linienkerne von Ca II H und Hε. Die unterschiedlichen Linienformationen bilden magnetisch aktive Strukturen in verschiedenen Höhen der solaren Atmosphäre ab und zeigen damit aktive Regionen an.

H-alpha - Spektroheliogramme

Ein besonderer Fokus der heutigen H-alpha-Beobachtung lag auf einer neu am Ostrand der Sonne sichtbaren aktiven Region mit einem bereits sichtbaren Sonnenfleck. Die Region trägt derzeit noch keine offizielle Bezeichnung. Mit dem VIS-SHG wurden ab 09:22 Uhr MESZ H-alpha-Aufnahmen der Region angefertigt. Dabei konnten mehrere Ellerman-Bomben-ähnliche Lichtemissionen in den H-alpha-Linienflügeln beobachtet und bis etwa 09:40 Uhr MESZ verfolgt werden. Ihre Lage und Morphologie zeigen Charakteristika, die mit den typischen Signaturen von Ellerman-Bomben vereinbar sind, wobei eine eindeutige Zuordnung aufgrund der derzeit noch eingeschränkten Beobachtungsgeometrie mit entsprechender Vorsicht erfolgen sollte: Die randnahe Lage der Region beeinflusst die Sichtbarkeit und das Erscheinungsbild der Emissionen. Durch das Limb-Darkening erscheint der photosphärische Hintergrund zum Sonnenrand hin schwächer, da wir dort überwiegend höhere und kühlere Schichten der Photosphäre sehen. Gleichzeitig führt das Foreshortening (perspektivische Verkürzung) dazu, dass Strukturen nahe dem Sonnenrand in der Bildebene verkürzt und geometrisch verzerrt erscheinen. Hinzu kommt die veränderte Sichtliniengeometrie: Die Beobachtung erfolgt in einem flacheren Winkel durch die solare Atmosphäre, wodurch sich die effektive Weglänge durch die beobachteten Schichten verändert. Zusammengenommen können diese Effekte den beobachteten Kontrast und die Morphologie der EB-ähnlichen Emissionen beeinflussen.

Die heutige Beobachtung wurde mit @Frank_Slotosch abgestimmt, der die betreffende Region zeitgleich fotografisch in den Fokus genommen hat. Seine Aufnahmen stellen damit eine interessante Ergänzung zu den spektroheliografischen Beobachtungen dar. Ich bin gespannt auf seine Ergebnisse und darauf, welche zusätzlichen Details sich in den fotografischen Aufnahmen über den Sonnenfleck, die aktive Region und die beobachteten EB-ähnlichen Emissionen erkennen lassen.

Eine beigefügte Infografik dient als Interpretationshilfe für die dargestellten Spektrogramme mit den identifizierten Flügel-Emissionen (=Moustache-Profil):

Emissionen in den Flügeln der H-alpha-Linie, welche mit dem Moustache-Profil von Ellerman-Bomben vereinbar sind:

09:22 MESZ

09:26 MESZ

09:32 MESZ

09:34 MESZ

09:36 MESZ

 

[Bochumer1981]

09:37 MESZ

09:40 MESZ

In dem Beobachtungszeitraum zeigten sich in direkter Nachbarschaft des Sonnenflecks am Ostrand eine Reihe von Lichtemissionen in den Flügeln der H-alpha-Linie, die mit der Moustache-Signatur von Ellerman-Bomben vereinbar sind.

CS
Stephan

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 12.08.2026

Hallo zusammen,


die heutige Sonnenbeobachtung unter klarem Himmel von 08:40 bis 09:50 Uhr MESZ zeigt erneut eine deutliche Aktivität in der Region AR 4508. Neben mehreren chromosphärischen Spektrallinien konnte insbesondere der C1.75-Flare mit mehreren Flare-Kernen sowohl in den H-alpha-Spektroheliogrammen als auch im Linienprofil eindeutig nachgewiesen werden (Quelle: SpaceWeatherLive). Die dabei beobachtete Intensitätszunahme und Verbreiterung des H-alpha-Profils sowie die Emissionen in den Linienflügeln sind charakteristisch für die während des Flares auftretende erhöhte Aktivität. Zusätzlich liefert die beobachtete Severny-Moustache-Struktur einen Hinweis auf eine mögliche Ellerman-Bombe.



NUV-Spektroheliogramme

Bei der heutigen Sonnenbeobachtung konnten mit dem NUV-SHG um 08:40 Uhr MESZ erneut mehrere chromosphärische Spektrallinien erfolgreich erfasst werden: Ca II K (K3), der Flügel von Ca II K (K1v) sowie die Linienkerne von Ca II H und Hε.

H-alpha-Spektroheliogramme

Die H-alpha-Spektroheliogramme wurden um 09:30 Uhr MESZ aufgenommen, zum Zeitpunkt des Peaks des C1.75-Flares in AR 4508. Man erkennt punktförmige Aufhellungen, insbesondere im Linienkern und im Linienflügel bei Δλ − 0,5 Å.

AR4508 zum Zeitpunkt des C1.75 Flare (09:30 MESZ; Quelle: SpaceWeatherLive):

Im Spektrum zeigt sich der C1.75-Flare durch mehrere (drei?) deutliche Aufhellungen des H-alpha-Linienkerns bei gleichzeitigen Emissionen in den Linienflügeln.

Der C1.75-Flare zeigt sich auch im Linienprofil als deutlicher Anstieg der Intensität und Verbreiterung des Linienprofils (rot) gegenüber der Referenzlinie von BASS2000 (gelb). Die Emission übersteigt dabei das photosphärische Hintergrundspektrum:

Ein Δλ-Scan zeigt die Emissionen des C1.75-Flares in mehreren Flare-Kernen über einen Bereich von Δλ ± 1 Å:

Begleitend wurde noch eine mutmaßliche Ellerman-Bombe beobachtet. Ein Severny-Moustache, d. h. eine Emission in den H-alpha-Linienflügeln ohne gleichzeitige Aufhellung des Linienkerns, liefert Hinweise auf eine mögliche Ellerman-Bombe.

CS
Stephan

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 12.08.2026
Hallo zusammen,

bei der heutigen Sonnenbeobachtung unter klarem Himmel zeigte sich ein Severny-Moustache als Indikator für eine mögliche Ellerman-Bombe in den H-alpha-Linienflügeln von AR 4507. Zudem war eine Protuberanz von beeindruckender Größe zu beobachten, die sich etwa >50.000 km über dem südöstlichen Sonnenrand erstreckte.



NUV-Spektroheliogramme

Bei der heutigen Sonnenbeobachtung konnten mit dem NUV-SHG um 09:05 Uhr MESZ erneut mehrere Spektrallinien erfasst werden: Ca II K (K3), der Ca-II-K-Flügel (K1v) sowie die Linienkerne von Ca II H und Hε. Diese Spektrallinien veranschaulichen die magnetisch aktiven Gebiete der Sonne und zeigen das chromosphärische Netzwerk.

H-alpha-Spektroheliogramme
Das H-alpha-Spektroheliogramm im äußeren Linienflügel zeigt alle aktuell sichtbaren Aktiven Regionen mit Annotationen. In den Daten zeigten sich zudem Aktivitäten in AR 4507.

Der Severny-Moustache als Indikator einer möglichen Ellerman-Bombe im Spektralprofil der H-alpha-Linie in AR4507:

Im Flügel bei Δλ +1 Å zeigt sich die dazugehörige mutmaßliche Ellerman-Bombe als kurzzeitige Emission (gelbe Markierung):

Ein Δλ-Scan ±1 Å um den Linienkern der H-alpha-Linie als Animation: Die mutmaßliche Ellerman-Bombe ist in beiden Linienflügeln sichtbar und geht im Linienkern in die Plagestruktur über:

Die Protuberanz am süd-östlichen Sonnenrand erreicht eine geschätzte Höhe von > 50.000km über der Sonnenoberfläche:

Die beeindruckende Größe der Protuberanz zeigt sich insbesondere im maßstabgetreuen Vergleich mit der Erde.

Eine Doppleranalyse zeigt die Bewegungsrichtungen des Plasmas: Blau nähert sich, Rot entfernt sich.

CS
Stephan

 

[Bochumer1981]

Korrektur zum Titel: die Aufnahmen sind vom 13.08.2026!

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 14.08.2026


Hallo zusammen,

bei der heutigen Sonnenbeobachtung unter klarem Himmel zeigten sich gleich mehrere Sonnenflecken und aktive Regionen. Leider gibt es derzeit ein Softwareproblem, sodass die automatische Kennzeichnung der aktiven Regionen auf der Sonnenscheibe heute ausgefallen ist.

In der H-alpha-Linie zeigte sich gegen 09:27 MESZ ein C 2.7 -Klasse-Flare in AR 4503 (Klassifikation gemäß www.SpaceWeatherLive.com). Gleichzeitig war in der Umgebung von AR 4507 ein sogenannter Severny Moustache in den H-alpha-Linienflügeln zu erkennen. Diese Erscheinung kann ein Hinweis auf eine Ellerman-Bombe sein – eine kurzzeitige Aufhellung in tieferen Schichten der Sonnenatmosphäre.


NUV-Spektroheliogramme

Mit dem NUV-SHG habe ich heute gegen 09:08 MESZ experimentell den beobachteten Wellenlängenbereich (ROI) weiter vergrößert. Dadurch konnte ich neben Ca II K, Ca II H und Hε erstmals auch eine photosphärische Eisenlinie (Fe I) bei 3986,80 Å abbilden.

Damit erweitert sich die bisherige Möglichkeit, mit dem NUV-SHG vor allem die Chromosphäre zu beobachten, nun auch auf einen kleinen Bereich der Photosphäre.

Die zusätzliche Eisenlinie macht allerdings auch die vorhandenen Spaltverunreinigungen deutlich sichtbar. Mehrere Reinigungsversuche haben leider keine ausreichende Verbesserung gebracht. Deshalb habe ich inzwischen einen höherwertigen Spalt bestellt und hoffe, damit die Abbildungsqualität verbessern zu können.

Hier zunächst ein Blick auf die Photosphäre mit Sonnenflecken und Fackelgebieten:

Besonders interessant ist der kurze Moment, in dem der Spalt des Spektrographen beim Scan den Sonnenrand überquert.

Bevor der Spalt die helle Sonnenscheibe erreicht, schaut er für einen winzigen Augenblick seitlich durch die Chromosphäre – also durch die dünne Atmosphäre oberhalb der sichtbaren Sonnenoberfläche.

Dabei zeigen sich die Ca-II-K- und Ca-II-H-Linien sowie Hε als helle Emissionslinien. Die Chromosphäre sendet in diesen Wellenlängen selbst Licht aus.

Sobald der Spalt die Photosphäre erreicht, ändert sich das Bild. Die Photosphäre ist sehr hell und erzeugt ein starkes kontinuierliches Spektrum. Vor diesem hellen Hintergrund erscheinen die gleichen Linien nun dunkel, weil sie dort als Absorptionslinien beobachtet werden.

Man kann sich das vereinfacht so vorstellen: Die Chromosphäre bringt bestimmte Farben selbst zum Leuchten. Vor dem wesentlich helleren Licht der Photosphäre ist dieser Effekt dagegen nicht mehr als helles Leuchten zu sehen – die Linien erscheinen dort dunkel.

Die Eisenlinie bei 3986,80 Å verhält sich dabei anders. Sie ist eine photosphärische Absorptionslinie und wird sichtbar, sobald der Spalt die Photosphäre erfasst. Beim kurzen Durchgang durch die seitliche Chromosphäre ist sie dagegen nicht zu erkennen.

Der Scan zeigt damit sehr schön den Übergang von der Chromosphäre zur Photosphäre: Zuerst sehen wir helle Emissionslinien der Sonnenatmosphäre, anschließend dieselben Linien vor dem wesentlich helleren photosphärischen Kontinuum als dunkle Linien. Gleichzeitig kommt mit der Eisenlinie eine zusätzliche Möglichkeit hinzu, Strukturen der Photosphäre abzubilden.

H-alpha-Spektroheliogramme

Hier die Spektroheliogramme der H-alpha-Linien von 09:27 MESZ.

AR 4503 zeigt sich am Westrand der Sonne:

Die Langzeitverfolgung von AR 4503 zeigt über die vergangenen zehn Tage eine zunehmende Konzentration bzw. Verdichtung der Plage- und Emissionsstrukturen:

Zum Zeitpukt der Aufnahme zeigte sich auch eine C 2.7 -Klasse Flare in AR4503 (www.spaceweatherlive.com), der sich als deutliche Linienkernaufhellung in der H-alpha-Linie offenbarte:

In unmittelbarer Nachbarschaft war gleichzeitig ein Severny Moustache zu erkennen. Diese auffällige Aufhellung in den H-alpha-Linienflügeln kann auf eine Ellerman-Bombe hindeuten:

Eine Ellerman-Bombe zeigt sich als kurzzeitige Emission, die besonders in den H-alpha-Linienflügeln sichtbar wird:

Insgesamt finden sich damit mehrere Hinweise auf eine erhöhte Aktivität in AR 4503.

CS

Stephan

 

[fotofreund]

Hallo Stefan ...
wie immer eine Menge Infos. Für mich ist diese immer sehr interessant. Auch wenn ich nur als " Hobbybeobachter " unterwegs bin.

Besonders Langzeitverfolgung wie z.B die von AR 4503 finde ich prima . Natürlich aber auch alles andere was ich " verstehen " kann. Zum Beispiel auch Flares in Deinen " schmalen " Spektrenabbildungen.
Gruss
Marco

 

[Bochumer1981]

Hallo Marco,

danke dir! Ich versuche extra, immer auch etwas Interpretationskontext mitzuteilen, da die Spektroheliografie ja doch eine ziemlich enge und dichte Nische ist.

Ich bin jetzt noch nicht einmal ein Jahr in der Spektroheliografie dabei und wusste vorher eigentlich nur annähernd, was Fraunhoferlinien sind. Der Rest kommt durch Austausch, Literatur und natürlich durch die eigene Beschäftigung mit den Daten. Wenn ich dann in älteren Beiträgen von mir Aussagen finde, die ich heute lieber korrigieren oder zumindest etwas einschränken würde, gehört das für mich irgendwie auch dazu.

Aber so ist das mit der Hobbyastronomie: Wenn man etwas gefunden hat, das einen wirklich interessiert, kann man sich darin einrichten, ausprobieren und sich immer weiterentwickeln.

Und du hast ja mit deiner softwaregestützten und automatisierten Aufbereitung von Sonnendaten ebenfalls deine ganz eigene Nische gefunden – da kann ich wiederum nur staunen, was sich damit alles machen lässt!

Ich freue mich jedenfalls immer über eure und insbesondere deine regelmäßigen Rückmeldungen!

CS
Stephan

 

[fotofreund]

Hi Stephan ...
alles so wie Du es beschreibst. Text, Abbildungen und Infos gehören auch für mich immer zueinander.

Schon dieser " Textaustausch " ist etwas, was im Internet immer weniger vorkommt.
Viele sind eher an Fotos interessiert ( was ich nicht kritisiere ) und " vergessen " manch andere interessante Tätigkeiten, die ( für andere ) auch der Hobbyinhalt sein können.

Ich mag mittlerweile ( obwohl ich grössere Optiken habe ) die Arbeit mit kleiner Ausrüstung welche viele eher " belächeln " ...

Das Leben ist eben unterschiedlich ....

Gruss
Marco

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 16.08.2026

Hallo zusammen,


heute ergab sich zwischen 09:30 und 09:40 MESZ eine kurze Wolkenlücke. Das Seeing war schlechter als in den vergangenen Tagen, zudem zog bei 20 °C immer wieder Bewölkung durch. Im H-alpha-Scan zeigte sich in AR 4506 ein Severny-Moustache, ansonsten gab es kaum Auffälligkeiten. Ich nahm dies zum Anlass, einige Doppleranalysen durchzuführen.

NUV-Spektroheliogramme​

Die Ca-II-K-Linie erschließt verschiedene Höhen der Sonnenatmosphäre und reagiert empfindlich auf magnetisch aktive Regionen und Plage: K1V entsteht in tieferen, photosphärischen Schichten, K2V in der unteren Chromosphäre oberhalb der Temperaturminimumschicht und K3 im höheren Bereich der Chromosphäre. So ermöglicht die Linie einen Blick in unterschiedliche atmosphärische Schichten und deren magnetische Aktivität.


Im äußeren Linienflügel K1V sind die aktiven Regionen annotiert. AR 4503 verabschiedet sich am Westrand.

H-alpha-Spektroheliogramme​

Im Folgenden sind die Spektroheliogramme der H-alpha-Linie von 09:40 MESZ dargestellt. Auch hier sind die aktiven Regionen im äußeren Linienflügel annotiert. AR 4503 verabschiedet sich am Westrand.

In AR 4506 zeigte sich ein Severny Moustache, eine Flügelemission als Indikator für eine Ellerman-Bombe:

Doppleranalyse​

Ergänzend wurde ein Dopplergramm der Sonne erstellt, das die Rotationsbewegung sichtbar macht. Blaue Bereiche nähern sich, rote Bereiche entfernen sich.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Einfluss der Sonnenrotation stark von der Position eines Objekts auf der sichtbaren Sonnenscheibe abhängt. Mein normales Dopplergramm wird aus den beiden H-alpha-Flügeln gebildet, jeweils 3 Pixel vom Linienkern entfernt. Das entspricht bei meiner Dispersion Δλ = ±0,27 Å. Der Einfluss der Sonnenrotation ist darin zunächst vollständig enthalten.

Um auf- und absteigende Bewegungen des solaren Materials besser sichtbar zu machen, bietet JSol’Ex die Möglichkeit, ein derotiertes Dopplergramm zu erzeugen. Die Software nimmt dabei eine entsprechende Korrektur des Sonnenrotationsanteils vor. Wie diese Korrektur intern genau berechnet bzw. implementiert wird, kann ich allerdings nicht sagen.

Als physikalische Grundgröße ist die solare Rotationsgeschwindigkeit von etwa 2 km/s am Äquator anzusetzen. Wegen der differentiellen Rotation ist die tatsächliche Rotationsgeschwindigkeit zusätzlich von der heliografischen Breite abhängig. Zusammen mit der Position auf der Sonnenscheibe ergibt sich daraus die jeweils in Sichtlinienrichtung wirksame Rotationsgeschwindigkeit. Am östlichen bzw. westlichen Sonnenrand ist dieser Anteil maximal, zur Sonnenmitte hin geht er gegen null. Ich vermute daher, dass die Derotationskorrektur im Wesentlichen auf dieser Rotationsgeschwindigkeit und einem positionsabhängigen Projektionsfaktor beruht. Ob JSol’Ex dies intern tatsächlich genau so implementiert, habe ich gerade beim Entwickler nachgefragt. Sobald ich eine Antwort erhalte, werde ich sie nachliefern.

Für die Bestimmung der differentiellen Rotation geht JSol’Ex wiederum einen etwas anderen Weg. Für eine bestimmte heliografische Breite werden die Dopplerverschiebungen entsprechender Positionen am östlichen und westlichen Sonnenrand bestimmt. Aus der Differenz der beiden Verschiebungen wird die Rotationsgeschwindigkeit abgeleitet; anschließend wird die geometrische Projektion berücksichtigt. Gerade durch den Vergleich der gegenüberliegenden Sonnenränder lassen sich systematische Einflüsse weitgehend reduzieren.

Als alternative Darstellungsform bietet sich eine Blinkanimation der beiden Linienflügel bei Δλ ± 0,45 Å an. Diese ist davon noch einmal getrennt. Es handelt sich lediglich um eine zusätzliche, von mir selbst erstellte Darstellung der beiden H-alpha-Linienflügel und nicht um das eigentliche Dopplergramm.

CS
Stephan

 

[Bochumer1981]

Nachtrag zum 16.08.2026

Hallo zusammen,

mit dem letzten Update der Software JSol’Ex können die eigenen Spektroheliogramme nun auch mit professionellen Beobachtungsdaten des SDO – Solar Dynamics Observatory verglichen werden.

Für den Vergleich mit dem Ca-II-K-Spektroheliogramm K1V wurde ein SDO/HMI-LOS-Magnetogramm(Helioseismic and Magnetic Imager) herangezogen. Die K1V-Komponente der Ca-II-K-Linie bildet vergleichsweise tiefe Bereiche der solaren Atmosphäre ab und ermöglicht damit einen interessanten Vergleich mit der photosphärischen Magnetfeldstruktur, die HMI entlang der Sichtlinie erfasst.
Besonders in magnetisch aktiven Regionen und bei Plages zeigt sich häufig eine räumliche Beziehung zwischen den Aufhellungen im Ca-II-K-Bild und den magnetisch stark strukturierten Bereichen des Magnetogramms. Dabei handelt es sich nicht um eine direkte Abbildung derselben atmosphärischen Schicht. Vielmehr wird die chromosphärische bzw. tiefere atmosphärische Reaktion auf magnetisch aktive Strukturen mit ihrer photosphärischen magnetischen Grundlage verglichen.

Eine, wie ich finde, sehr sinnvolle Ergänzung meiner bisherigen Ca II K-Beobachtungen.

CS
Stephan

 

[fotofreund]

Hallo Stephan ...
... die gesamte Beobachtung vom 16. Aug. finde ich ( wie immer ) gut und interessant.
Deine Ergänzung bzgl. der Vergleichsmöglichkeit finde ich besonders gut.
Ein interessierter Gruß ( auch wie immer )
sendet
Marco

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 24.08.2026

Hallo zusammen,

Auf der sichtbaren Sonnenscheibe zeigten sich mehrere aktive Regionen, wobei AR 4513 weiterhin die auffälligste und magnetisch komplexeste Region darstellte. Daneben waren weitere, deutlich kleinere und magnetisch einfachere aktive Regionen sichtbar.

Die Sonne zeigte sich während der Beobachtung insgesamt ruhig. Flares waren nicht zu sehen; lediglich am Westrand der Sonnenscheibe konnte ich eine Ellerman Bomb anhand eines Severny-Moustache identifizieren.

Zum ersten Mal waren beide Spektroheliografen – der VIS-SHG für H-alpha und der NUV-SHG für Ca II K – parallel montiert und so zueinander ausgerichtet, dass beide Instrumente dasselbe Sonnengebiet erfassen.

Der Aufbau und die Abstimmung beider Systeme waren dabei ausgesprochen aufwändig. Für jeden SHG mussten Teleskop-, Kollimator- und Kamerafokus eingestellt sowie der Spalt rechtwinklig zur Deklinationsachse ausgerichtet werden. Anschließend erfolgte die gemeinsame Ausrichtung beider SHGs auf dasselbe Sonnengebiet. Eine zusätzliche Herausforderung war der schnelle Wechsel vom ersten zum zweiten SHG, um beide Scans innerhalb einer Minute durchführen zu können.

Der Aufwand hat sich jedoch gelohnt: Beide Scans – H-alpha und Ca II K – können nun innerhalb einer Minute durchgeführt werden. Damit besitzen die Aufnahmen eine sehr gute zeitliche Übereinstimmung. Gerade bei dynamischen Erscheinungen wie Flares oder Ellerman Bombs bietet dies künftig die Möglichkeit, die entsprechenden Strukturen in H-alpha und Ca II K nahezu zeitgleich miteinander zu vergleichen.

Eine Anfrage nach einer Flare-Aufnahme hat mich außerdem dazu veranlasst, die Aufzeichnung künftig auf 16 Bit umzustellen. Eine zuvor mit 8 Bit aufgenommene Aufnahme konnte aufgrund der geringeren Datentiefe dafür nicht verwendet werden. Daher werde ich künftig mit 16 Bit arbeiten und mich beim NUV-SHG auf die Ca-II-K-Linie konzentrieren.


CA II K - Linie

CA II K - Linienkern:

Die Linienkomponenten K₁V, K₂V und K₃ machen erneut die unterschiedliche Höhenabtastung der Chromosphäre sichtbar: Von K₁V über K₂V bis K₃ stammt der wesentliche Beitrag zunehmend aus höheren Schichten der Chromosphäre:

Ca II K: Vergleich der rekonstruierten K₁V-Aufnahme mit einem professionellen SDO/HMI LOS-Magnetogramm. Die deutlichen strukturellen Übereinstimmungen lassen erkennen, dass sich auch in der spektroheliografischen Amateuraufnahme Strukturen der solaren Magnetfeldverteilung wiederfinden.

Der Vergleich mit dem BASS2000-Ruheprofil zeigt eine gute Übereinstimmung des aufgenommenen Linienprofils mit dem Referenzprofil:

H-alpha - Linie

Die H-alpha-Linienflügel erlauben einen Blick in die tiefere Chromosphäre

H-alpha: Vergleich des aufgenommenen Linienprofils mit dem Ruheprofil von BASS2000 sowie Abgleich des rekonstruierten H-alpha-Bildes mit einem NSO/GONG-Referenzbild (im P-Winkel!)

 

[Bochumer1981]

Ein Überblick über die aktiven Regionen nach NOAA:

Ein Severny-Moustache zeigte sich als Indiz einer Ellerman-Bombe am Westrand der Sonne:

Beide Scans erfüllten die Qualitätsvorgaben und wurden an das BASS2000-Archiv übermittelt.

Damit steht für künftige Beobachtungen eine interessante Möglichkeit zur Verfügung, H-alpha und Ca II K zeitlich sehr eng gekoppelt zu untersuchen.


CS

Stephan

 

[VierZollLinse]

...... ich wäre angesichts der hohen Beitragsqualität dafür, dich künftig im Nicknamen mit "Dr. Sonne" anzusprechen
DANKE für die Mühe und den Aufwand in den Beiträgen, die du uns allen bereitwillig zur Verfügung stellst

 

[Frank_Slotosch]

Hallo Stephan
Zwei ganz helle flares konnte ich beobachten und auf mein Video sind sie sehr gut zu erkennen.uhrzeit circa zwischen 9und 9.30uhr.
Ab wann hattest du denn beobachtet.

Gruß Frank

 

[Bochumer1981]

Hallo zusammen,

danke allen Likes!


@VierZollLinse: „Dr. Sonne“ – ich glaube, das wäre dann doch etwas zu viel der Ehre! Vielen Dank für die netten Worte, Dominique. Das freut mich wirklich sehr. Und wenn die Beiträge für euch interessant sind, macht mir die ganze Dokumentation gleich noch mehr Spaß!

@Frank_Slotosch: aufgrund des Aufbaus und der inzwischen schon recht niedrigen Sonnenhöhe habe ich heute erst gegen 10:45 MESZ mit der Beobachtung begonnen – deine beiden Flares zwischen 9:00 und 9:30 Uhr habe ich damit leider verpasst. Schade! Gerade bei solchen Ereignissen wäre die neue Möglichkeit, Hα und Ca II K innerhalb einer Minute zu scannen, natürlich besonders interessant.

CS

Stephan

 

[Bochumer1981]

Beobachtung vom 26.08.2026

Hallo zusammen,

heute zogen viele Wolken durch, sodass ich erst gegen 16 Uhr MESZ und nur kurz für zwei Scans beobachten konnte, bevor dann auch eine Baumkrone den Blick versperrte. Es zeigte sich feine Schleierbewölkung und durch die Nachmittagstemperatur auch stärkeres Seeing. Beides schlägt sich heute auf die Abbildungsqualität der Spektroheliogramme nieder.

Auf der Sonne dominiert weiterhin AR 4513 mit einer komplexen Beta-Gamma-Delta-Magnetfeldstruktur und hoher Flare-Aktivität. Weitere Regionen sind deutlich kleiner und weniger aktiv. Heute keine besonderen spektralen Phänomene, das mag aber auch an der reduzierten Qualität liegen...

Technisch habe ich heute erneut den quasi-simultanen Einsatz des VIS-SHG und des NUV-SHG durchgeführt – dazu benötigt es erneut eine Menge Vorbereitungszeit mit den Einstelllungen. Ich wünschte, ich hätte eine Sternwarte, in der alles justiert stehen bleiben könnte...

Hier der Vergleich von Ca II K und H-alpha-Spektroheliogramm mit einem Zeitunterschied von Δt = 39 s. Angegeben ist jeweils die Medianzeit zwischen Beginn und Ende des jeweiligen Scans:

NUV-Spektroheliogramme:

K₁ᵥ bezeichnet das Flügelminimum der Ca-II-K-Linie und stammt überwiegend aus der oberen Photosphäre bzw. unteren Chromosphäre. K₂ᵥ ist das Emissionsmaximum im violetten Linienflügel und bildet sich in der mittleren Chromosphäre. K₃ entspricht dem zentralen Linienminimum und repräsentiert die höhere Chromosphäre:

Vergleich Ca II K₁ᵥ / SDO-HMI-LOS-Magnetogramm: Deutliche räumliche Übereinstimmung der magnetisch aktiven Strukturen. K₁ᵥ zeigt dabei die magnetisch beeinflussten Strukturen in der oberen Photosphäre bzw. unteren Chromosphäre:

H-alpha-Spektroheliogramme:

H-alpha-Linienkern und Linienflügel: Der H-alpha-Linienkern zeigt vor allem chromosphärische Strukturen wie Filamente und Protuberanzen. Mit zunehmendem Abstand vom Linienzentrum bei −0,5 Å und −1,0 Å treten zunehmend photosphärische Strukturen hervor:

Vergleich H-alpha / GONG: Die H-alpha-Spektroheliogramme zeigen eine gute räumliche Übereinstimmung mit den aktuellen GONG-H-alpha-Aufnahmen. Filamente, aktive Regionen und weitere chromosphärische Strukturen sind in beiden Datensätzen vergleichbar erkennbar:

H-alpha-Linienflügel mit annotierten NOAA-Aktiven Regionen: Zuordnung der sichtbaren aktiven Gebiete anhand der offiziellen NOAA-Regionsnummern. Besonders hervorzuheben ist AR 4513 nahe der Scheibenmitte:

CS

Stephan

 

[Bochumer1981]

Nachtrag zur Beobachtung vom 26.08.2026​

Im Nachgang zur heutigen Beobachtung konnte ich die rekonstruierten Spektroheliogramme in H-alpha und Ca II K noch hinsichtlich ihrer Größe und Orientierung exakt aneinander anpassen.

Damit ließ sich aus beiden Aufnahmen eine Blinkvergleichsdarstellung erstellen. Durch das abwechselnde Ein- und Ausblenden der H-alpha- und Ca-II-K-Spektroheliogramme werden die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der in den beiden Spektrallinien sichtbaren Strukturen unmittelbar erkennbar.

Die Blinkanimation ist hier zu sehen:

CS

Stephan