Langzeitbeobachtung der Sonne mit Spektroheliografie

Beobachtung vom 29.08.2026


Hallo zusammen,

die Sonne zeigt sich heute mäßig aktiv. Auf der sichtbaren Sonnenscheibe sind mehrere aktive Regionen zu sehen, wobei die zuvor noch auffällige AR 4513 inzwischen deutlich zerfällt. Die Beobachtungsbedingungen waren schlecht - Wolken zogen bei starkem Wind durch und minderten die Qualität der Aufnahmen.

Ich habe heute wieder den quasi-simultanen Einsatz von VIS-SHG und NUV-SHG fortgeführt (Δt = 28 s). Dabei ist mir schon beim Einstellen und Fokussieren aufgefallen, dass mir die Rekonstruktion der Ca-II-H-Linie momentan etwas sauberer erscheint als die der Ca-II-K-Linie. Deshalb überlege ich gerade, mit meinem NUV-SHG künftig gezielt Ca II H bei 3968,47 Å aufzunehmen.

Dafür sprechen aus meiner Sicht mehrere Punkte. Die etwas längere Wellenlänge gegenüber Ca II K ist bei der NUV-Aufnahme durchaus interessant. Sie ist hinsichtlich des Seeings etwas günstiger, und auch das Objektiv meines Teleskops dürfte bei dieser etwas längeren Wellenlänge vermutlich besser korrigiert sein. Zudem vermute ich, dass auch die Empfindlichkeit der ASI678MM einschließlich Sensor und Schutzglas bei 3968 Å etwas günstiger ist als bei der noch kürzeren Ca-II-K-Wellenlänge.

Was mich an Ca II H aber vor allem reizt, ist der spektrale Informationsgehalt. Wie bei Ca II K kann man sich nicht nur den Linienkern anschauen, sondern die gesamte Struktur mit H1v/H2v/H3/H2r/H1r untersuchen. Damit bekommt man je nach Abstand vom Linienkern unterschiedliche Einblicke in die Sonnenatmosphäre. Mit meinen 0,065 Å/Pixel lässt sich die Linie dabei recht fein abtasten.

Und dann gibt es bei Ca II H noch die unmittelbare Nähe von Hε bei 3970,07 Å. Damit kommt neben der Calcium-Linie noch eine Wasserstofflinie ins Spiel. Gerade bei aktiven Regionen und Dingen wie Ellerman Bombs finde ich das ziemlich spannend.

Ca II K bleibt sicherlich die stärkere und kontrastreichere Linie. Aber je länger ich mich gedanklich mit Ca II H beschäftige, desto mehr sehe ich darin momentan eine günstigere Alternative zu CA II K.


NUV-Spektroheliogramme

Die Ca II H Linie zeigt magnetisch aktive Plage-Gebiete sowie das chromosphärische Netzwerk:
10_49_18_20260829_H3.jpg


Die einzelnen Linienkomponenten ermöglichen einen Blick auf unterschiedliche Bereiche der Chromosphäre: Das Absorptionsminimum des blauen Flügels H₁ᵥ (links) bildet sich in etwa 0–500 km, der Emissionspeak H₂ᵥ (Mitte) in etwa 1000–1500 km Höhe, während das zentrale Absorptionsminimum H₃ (rechts) in einer Höhe von über 2000 km entsteht (nach Buil & Desnoux, 2026):

10_49_18_20260829_Collage_Linienkomponenten3.jpg


Das Hε - Spektroheliogramm:
10_49_18_20260829_Hepsilon.jpg


Zur Validierung der Beobachtung wurde das CA II H Linienprofil mit dem BASS2000 Referenzprofil und das CA II H Spektroheliogramm mit einer Aufnahme vom SDO/HMI abgeglichen:

20260829_profile.png


10_49_18_20260829_ComparisonSDOHMI.jpg





H-alpha-Spektroheliogramme

Das H-alpha Spektroheliogramm im Linienkern( rechts) zeigt kleinere Protuberanzen und mehrere ausgedehnte ruhende Filamente bei deutlich geminderter Abbildungsqualität, die Linienflügel bieten einen Blick auf tiefere Schichten:

10_49_46_20260829_Collage_LinienflügelmitKern.jpg


Zur Validierung der Beobachtung wurde das H-alpha Linienprofil mit dem BASS2000 Referenzprofil und einer Aufnahme aus dem GONG-Netzwerk abgeglichen. Die Referenzaufnahme veranschaulicht deutlich den qualitätsmindernden Einfluss der Beobachtungsbedingungen:

20260829_profile.png


10_49_46_copy_20260829_autostretch_0_00 mit GONG.jpg


CS

Stephan
 
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Nachtrag zur Beobachtung vom 29.08.2026


Ergänzend noch der Blink-Vergleich von Ca II H mit H-alpha. Der Vergleich macht die unterschiedlichen Erscheinungsformen der chromosphärischen Strukturen in beiden Linien unmittelbar sichtbar. Während Ca II H insbesondere Plage-Gebiete und das chromosphärische Netzwerk hervorhebt, treten in H-alpha vor allem Filamente, Fibrillen und Protuberanzen deutlich hervor:

BLINK_klein.gif


CS

Stephan
 

Beobachtung vom 30.08.2026



Hallo zusammen,

heute ziehen ganztägig Wolken durch, und auch für die kommende Woche sieht die Wetterprognose leider nicht besonders vielversprechend aus. Zum Ende des Augusts bietet sich daher ein kleiner Rückblick auf die Sonnenbeobachtungen dieses Monats an.

Auf Grundlage meiner eigenen Beobachtungsdaten habe ich mithilfe von SpectroSolHub eine Rotationsanimation der Sonne für den August 2026 erstellt. Die Aufnahmen stammen dabei ausschließlich aus meinen eigenen spektroheliografischen Beobachtungen der H-alpha-Linie.

H-alpha-Sonne im August 2026 als Rotationsanimation:

August 2026_klein.gif


Leider musste ich die ursprüngliche Animation von etwa 60 MB auf 3 MB komprimieren, damit sie hier hochgeladen werden kann. Dadurch haben Bildqualität und Darstellungsgröße leider deutlich gelitten.

Noch etwas mehr chromosphärische Oberflächenstruktur lässt sich in der Carrington-Planisphäre erkennen. Hier werden allerdings auch die Beobachtungslücken in meinen H-alpha-Beobachtungen sichtbar – an einzelnen Tagen konnte ich die Sonne nicht beobachten:

synoptic-map (SMG).jpg



Zum Abschluss noch eine Version mit heliografischem Koordinatensystem und annotierten aktiven Regionen:

synoptic-map (SMG GRit).jpg


Auffällig ist die Verteilung der aktiven Regionen in heliografischer Breite: Die im August von mir beobachteten Regionen liegen sämtlich deutlich innerhalb von ±30°. Dies ist grundsätzlich mit der für die Phase nach dem Sonnenmaximum bekannten Verlagerung der Aktivitätszonen zu niedrigeren heliografischen Breiten vereinbar, wie sie im sogenannten Butterfly-Diagramm des Sonnenzyklus sichtbar wird. Aus den hier gezeigten Beobachtungen lässt sich allein jedoch kein eindeutiger zeitlicher Trend ableiten.

Damit ergibt sich für mich ein interessanter Überblick über die im August beobachtete Sonnenoberfläche – trotz der unvermeidlichen Beobachtungslücken.

An dieser Stelle auch noch einmal vielen Dank für die zahlreichen Likes und die positive Resonanz auf meine Sonnenbeobachtungen im August! Es freut mich sehr, dass die spektroheliografischen Aufnahmen und Auswertungen hier auf so viel Interesse stoßen.

CS
Stephan
 
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Beobachtung vom 02.09.2026


Hallo zusammen,

wider Erwarten zeigte sich gegen 10:52 MESZ die Sonne für etwa eine Stunde bei durchziehender Bewölkung. Heute wird es textlastig:

Die Sonne zeigt sich mäßig aktiv. Mehrere aktive Regionen und Sonnenfleckengebiete sind auf der sichtbaren Scheibe vorhanden, zeigen derzeit jedoch überwiegend eine ruhige magnetische Entwicklung. Ein auffallend langes, ruhendes Filament erstreckt sich im nordwestlichen Quadranten. Am Sonnenrand sind lediglich kleinere und eher unauffällige Protuberanzen zu sehen. Das Seeing war dennoch durchaus brauchbar.

Der heutige quasi-simultane Scan der Hα-Linie und des NUV-Bereichs (Ca II H einschließlich Hε, Δt = 20 s) zeigte bei AR 4521 einen ausgeprägten Moustache im Hα-Spektralprofil und damit eine für eine Ellerman-Bombe charakteristische Signatur. Im Ca-II-H-Spektrum findet sich an korrespondierender Stelle eine flächige Aufhellung, jedoch ohne ein ausgeprägtes Flügel-Profil. Auch im Bereich von Hε ist eine entsprechende Aufhellung erkennbar. Eine weitere, deutlich schwächere Moustache-Erscheinung zeigte sich in der Hα-Linie bei AR 4523, jedoch ohne erkennbares Gegenstück in den NUV-Spektrallinien.

Damit ist mir heute möglicherweise genau das gelungen, wofür ich die quasi-simultanen Scans durchgeführt habe: eine auffällige Hα-Signatur nahezu zeitgleich in mehreren Spektrallinien verfolgen zu können – und damit der Frage nachzugehen, ob die beobachteten NUV-Signaturen tatsächlich mit dem Hα-Ereignis zusammenhängen.

Zunächst - wie üblich - zum Überblick die Aufnahmen der gesamten Sonnenscheibe in den NUV-Spektrallinien sowie in der Hα-Linie und ihrem blauen Flügel. Sie zeigen die Verteilung der aktiven Regionen und geben einen ersten Überblick über die auf der sichtbaren Sonnenscheibe vorhandenen Strukturen.

Im Anschluss folgt die detaillierte Betrachtung von AR 4521, in der sich die mutmaßliche Ellerman-Bombe in Hα und die begleitenden NUV-Signaturen besonders deutlich zeigen. Danach wird der deutlich schwächere Moustache in AR 4523 betrachtet. Den Abschluss bilden die Vermessung des auffallend langen, ruhenden Filaments sowie die darin festgestellten Redshifts.


NUV-Spektroheliogrammme

Hε-Linie und Komponenten der CA II H Linie:

10_52_25_20260902_NUV_Übersicht_kleiner.jpg


Ca II H - Linienkern:
10_52_25_20260902_H3.jpg


Hα-Spektroheliogramme

Blauer Hα-Außenflügel, -Innenflügel sowie der Linienkern
10_52_55_20260902_Collage_LinienflügelmitKern.jpg


Hα-Linienkern
10_52_55_20260902_Linienkern.jpg



Hα-Linie: Severny-Moustaches und mutmaßliche Ellerman-Bomben in AR4523 und AR4521:

Bildkomposition Moustache und EB.jpg


Erwartungsgemäß zeigen sich die mutmaßlichen Ellerman-Bomben ausschließlich in den Linienflügeln. Der deutlich schwächere Moustache in AR 4523 ist im Spektroheliogramm nur in den äußeren Hα-Flügeln erkennbar. Dies könnte darauf hindeuten, dass die emittierende Struktur sehr tief in der solaren Atmosphäre liegt und ihre Emission in höheren Schichten kaum noch sichtbar wird.

Hier ein Δλ-Scan des blauen Flügels der Hα-Linie von AR 4523 und AR 4521. Die beiden mutmaßlichen Ellerman-Bomben sind farbig markiert:

Ellerman-Bomben mit MarkierungAR 4523 und AR 4521.jpg



Multispektraler Vergleich der Ellerman-Bombe in AR 4521

Jetzt wird es spannend, denn jetzt kommt der Zugewinn der quasi-simultanen Aufnahme in den verschiedenen Spektrallinien hinzu. Die Beschriftung erfolgt ausnahmsweise in Englisch, da ich parallel gerne internationales Feedback einholen möchte. Zu sehen ist quasi-simultan (Δt = 20 s) zum Moustache Profil in der Hα Linie eine flächige Emission in der CA II H Linie bzw. in Hε. Die Emissionssignaturen überlappen sich dabei, eine auffällige Korrelation zum Moustache lässt sich m.E. in der Ca II H Linie nicht identifizieren:


Moustache Multispektral_II_2.jpg


In den Spektroheliogrammen zeigt sich eine entsprechende Aufhellung in AR 4521. Dabei ist ein deutlicher räumlicher Versatz zwischen der Hα- und der NUV-Signatur erkennbar. Ob dieser Versatz tatsächlich auf unterschiedliche Entstehungshöhen bzw. die räumliche Struktur desselben Ereignisses zurückzuführen ist, zumindest teilweise durch die unterschiedliche räumliche Auflösung und die Bildregistrierung entsteht oder letztendlich überhaupt kein Zusammenhang zwischen den beiden Signaturen besteht, lässt sich aus den vorliegenden Aufnahmen allein nicht sicher entscheiden:

Ellerman-Bomb_Comarison.jpg



Vorsichtige fachliche Interpretation

Das Hα-Spektrum in AR 4521 zeigt mit den ausgeprägten Flügel-Emissionen („Severny-Moustache“) eine für eine Ellerman-Bombe charakteristische Signatur. Auf dieser Grundlage würde ich das Ereignis zunächst als mutmaßliche Ellerman-Bombe einordnen.

Im Ca-II-H-Spektrum lässt sich dagegen keine eindeutige Moustache-Signatur in den Flügeln erkennen. Auffällig ist jedoch eine flächige Aufhellung im Bereich der entsprechenden Region, die auch im NUV-Spektroheliogramm angedeutet ist. Gleichzeitig zeigt sich ein deutlicher räumlicher Versatz gegenüber der Hα-Signatur.

Ob diese NUV-Aufhellung tatsächlich mit dem in Hα beobachteten Ereignis zusammenhängt, lässt sich anhand der vorliegenden Daten nicht sicher entscheiden. Denkbar wäre eine NUV-Antwort derselben Struktur, die sich aufgrund der unterschiedlichen Linienbildung und räumlichen Auflösung anders darstellt. Ebenso kann eine Überlagerung mit einer unabhängigen chromosphärischen Struktur, z.B. einem Plage in CA II H, nicht ausgeschlossen werden.

Gerade diese Diskrepanz finde ich interessant: Während Hα eine sehr deutliche Moustache-Signatur zeigt, erscheint die entsprechende NUV-Struktur wesentlich diffuser und ohne klar erkennbares Flügelprofil. Die Beobachtung ist daher für mich weniger ein Nachweis einer Ellerman-Bombe in Ca II H als vielmehr ein interessanter Befund, der die Frage aufwirft, ob und in welcher Form sich ein Hα-Ereignis in den NUV-Linien abbildet.


Fazit

Die Beobachtung zeigt, dass selbst ein zeitlicher Abstand von nur 20 Sekunden beim multispektralen Vergleich eines kurzlebigen Ereignisses wie einer mutmaßlichen Ellerman-Bombe bereits relevant sein kann. Die Hα-Signatur zeigt eine ausgeprägte Moustache-Struktur, während in den NUV-Linien lediglich eine diffuse Aufhellung erkennbar ist. Ob diese unterschiedliche Erscheinungsform tatsächlich auf die unterschiedlichen Linienbildungshöhen zurückzuführen ist oder zumindest teilweise durch die zeitliche Differenz, die unterschiedliche räumliche Auflösung und die Bildregistrierung verursacht wird, bleibt offen. Ebenso ist nicht auszuschließen, dass zwischen den beobachteten Hα- und NUV-Signaturen überhaupt kein physikalischer Zusammenhang besteht.

Für zukünftige Beobachtungen wäre daher eine noch geringere zeitliche Differenz zwischen den Hα- und NUV-Scans wünschenswert. Gerade bei kurzlebigen Ereignissen könnte sich dadurch besser beurteilen lassen, ob die in unterschiedlichen Spektrallinien beobachteten Strukturen tatsächlich demselben Ereignis zugeordnet werden können.



CS

Stephan
 
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Hallo Gerd,
@Gerd Kohler


vielen Dank für dein positives Feedback, das freut mich! Vielen Dank auch für den Anstoß zum Severny Moustache, das ist hilfreich zur Selbstvergewisserung und zur Klärung der Sache.

Ich habe gerade festgestellt, dass Google mir bei wiederholten Suchen über deinen Link jeweils etwas unterschiedliche Erklärungen zum Begriff anzeigt. Die Erklärungen waren dabei bis auf eine Ausnahme durchaus stimmig. Eine davon bezeichnete „Moustache“ allerdings als „scherzhafte Bezeichnung“ – vermutlich in Anlehnung an das französische Wort für Schnurrbart. Daher vielleicht hier noch einmal ergänzend für alle Mitlesenden:

Der Begriff beschreibt das charakteristische Spektralprofil einer Ellerman-Bombe. „Moustache“ ist dabei durchaus ein historisch etablierter Fachausdruck, wenn auch heute nicht mehr ganz so häufig gebräuchlich.

Die Bezeichnung bezieht sich auf die schnurrbartähnliche Form des Spektralprofils: Die Emission ist in den Hα-Flügeln verstärkt, während der Linienkern weitgehend unbeeinflusst bleibt. Daher die Bezeichnung „moustache“ – französisch für Schnurrbart.
EB_AR4505_Crop~3.jpg


Der Begriff ist also keineswegs nur scherzhaft gemeint, sondern wird durchaus auch in der Fachliteratur verwendet. Wobei man zugeben muss: Wenn man sich so einen imposanten Schnurrbart aus dem beginnenden 19Jh. (Arbeiten von Ferdinand Ellermam) vor Augen führt, bekommt die Bezeichnung „Moustache“ sogar noch eine ganz eigene, augenzwinkernde Note.

1788552838366~2.jpg



Scherzhafte Grüße,

Stephan
 
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