Sternatmosphäre

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Die Sonne mit Chromosphäre (rot) und Korona während der totalen Sonnenfinsternis vom 11. August 1999.

Die Sternatmosphäre bildet den äußeren, lichtdurchlässigen Bereich eines Sterns. Die grundlegenden Erkenntnisse über Sternatmosphären wurden anhand der Atmosphäre unserer Sonne, der Sonnenatmosphäre, gewonnen. Sie gliedert sich in drei deutlich unterscheidbare Schichten. Die theoretischen astrophysikalischen Modelle über den Aufbau der Sterne lassen aber vermuten, dass auch die Atmosphäre anderer Sterne ähnlich aufgebaut ist.

Photosphäre

Plancksche Strahlungsspektren für verschiedene Temperaturen in doppeltlogarithmischer Darstellung.

Die Photosphäre („Lichthülle“) ist die unterste und vergleichsweise kühlste Schicht und entspricht der sichtbaren Sonnenoberfläche. Durch Konvektionsströmungen, die aus der Tiefe aufsteigen, erscheint sie granuliert. Die Photosphäre wird durch die aus dem Stern austretende Strahlung erhitzt und wandelt diese dadurch vorwiegend in Licht aus dem sichtbaren Bereich um. Das Intensitätsmaximum und damit die typische Farbe eines Sterns hängt von der Temperatur ihrer Photosphäre ab und erlaubt die Zuordnung zu einer bestimmten Spektralklasse. Die Temperatur der Sonnenphotosphäre liegt bei etwa 5800 K mit einem Intensitätsmaximum im blaugrünen Bereich (siehe Zeichnung rechts). Heißere Sterne erscheinen bläulichweiß, kühlere rötlich gefärbt.

Die Spektrallinien des Lichtspektrums geben Auskunft über die in einem Stern enthaltenen chemischen Elemente und damit auch über ihre sog. Metallizität. Als „Metalle“ werden dabei in der Astrophysik alle Elemente bezeichnt, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind. Das erlaubt einen Rückschluss auf ihren Entstehungszeitpunkt. Sterne mit niedriger Metallizität sind zu einem früheren Entwicklungsstadium unseres Universums entstanden, als es erst wenige „Metalle“ gab. Bevor die Entwicklung von Sternen einsetzte, gab es überhaupt nur Wasserstoff und Helium. Schwerere Elemente wurden erst durch Nukleosynthese in Sternen gebildet, die sich in einer späten Entwicklungsphase befinden. Elemente schwerer als Eisen entstanden erst durch Supernovaausbrüche.

Auf der Photosphäre zeigen sich Sonnenflecken, die um 1000 - 1500 K kühler sind als die restliche Photosphäre und darum als dunkle Flecken erscheinen. Sie unterliegen einem typischen Sonnenfleckenzyklus von rund 11 Jahren. Meist nahe bei Sonnenflecken, deren Entstehen sie oft einige Tage vorher ankündigen, bilden sich durch den Auswurf heißer Gase auch Sonnenfackeln, die heller und bis zu 1000 K heißer als die restliche sichtbare Oberfläche sind. Sie erstrecken sich flächig und strahlig als Plages (franz. „helle Strände“) bis in die Chromosphäre und sind daher am Rand der Sonnenscheibe am besten zu beobachten.

Protuberanz mit der Erde als Größenvergleich.

Bei hoher Sonnenaktivität werden (eruptive) Protuberanzen aus der Sonne herausgeschleudert, die einige 100.000 km lang sein können. Wenn sie dunkel und fadenförmig erscheinen, nennt man sie Filamente. Ruhende Protuberanzen, die durch starke Magnetfelder stabilisiert werden, verändern sich oft über Monate kaum in ihrer Gestalt. Einfache Plasma-Magnetfeldbögen bezeichnet man als Flares. Die Sonneneruptionen werden durch die Energie des solaren Magnetfelds gespeist.

Die tieferen Ursachen der Sonnenfleckenbildung sind nach Rudolf Steiner geistiger Natur und müssen bereits auf der alten Sonne gesucht werden. Die dunklen Flecken der Sonne sind durch jene Wesenheiten bedingt, die auf der kosmischen Entwicklungsstufe des alten Saturn zurückgeblieben sind, der überwiegend noch eine lichtlose Wärmewelt war. Die Sonneneruptionen erinnern wohl mehr an die regulären Prozesse der alten Sonne.

„Innerhalb dieser Sonnenmasse kamen nicht alle Wesen zu der Entwicklungsstufe, von der ich Ihnen gesprochen habe. Manche blieben zurück auf der Stufe des Saturndaseins. Sie konnten das, was in den Weltenraum hineinstrahlte, nicht in sich aufnehmen und nach der Aufnahme zurückschicken. Sie mußten es direkt zurückschicken, sie konnten sich nicht damit durchdringen. Diese Wesenheiten erschienen deshalb auf der Sonne als eine Art von dunklen Eingliederungen, als etwas, was nicht Eigenlicht aussenden konnte. Und weil sie in der Sonnenmasse eingeschlossen waren, umgeben von einer Eigenlicht aussendenden Masse, wirkten sie wie dunkle Stellen. Wir müssen daher unterscheiden solche Sonnenstellen, die das, was sie empfangen hatten, in den Weltenraum hinausstrahlten, und solche, die nichts hinausstrahlen konnten. So wirkten sie wie dunkle Einschiebsel innerhalb der Sonnenmasse; sie hatten auf dem Saturn nichts hinzugelernt. Ebenso, wie Sie im menschlichen Leibe auch nicht überall Drüsen und Wachstumsorgane finden, sondern er durchsetzt ist von Totem, Eingegliedertem, ebenso war die Sonne durchsetzt von diesen dunklen Einschiebseln.

Unsere heutige Sonne ist der Nachkomme der alten Erdensonnenmasse. Sie hat herausgeworfen den Mond und die Erde und hat das Vortrefflichste zurückbehalten. Dasjenige, was in der damaligen Sonnenmasse vorhanden war als Reste vom Saturn, hat seine Rudimente in der heutigen Sonne in den sogenannten Sonnenflecken. Sie sind die letzten Rudimente des Saturn, die als dunkle Einschiebsel in der leuchtenden Sonnenmasse verblieben. Unsere okkulte Weisheit deckt die verborgenen geistigen Quellen der physischen Tatsachen auf. Die physische Wissenschaft konstatiert die physischen Ursachen der Sonnenflecken durch ihre Astronomie und Astrophysik; die geistigen Ursachen aber liegen in jenen zurückgebliebenen Rückständen des Saturn.“ (Lit.:GA 99, S. 101f)

Chromosphäre

Emissionsspektrum von Wasserstoff im sichtbaren Bereich mit der roten Hα-Linie rechts.

Die Chromosphäre schließt nach oben an die Photosphäre an und wird von dieser normalerweise vollkommen überstrahlt. Sie wird nur kurzzeitig bei einer totalen Sonnenfinsternis als rötlicher Schein sichtbar, der ihr den Namen gab. Ihre rötliche Färbung beruht hauptsächlich auf der tiefroten und hellsten Hα-Emissionslinie des Wasserstoffs, die bei 656,28 nm liegt.

Korona

Die Korona, die aus sehr dünnem, aber über eine Million K heißem Gas besteht und sich über mehrere Sonnenradien in den Raum erstreckt, wird ebenfalls nur bei einer Sonnenfinsternis als ausgedehnter Strahlenkranz sichtbar, dessen Struktur und Umriss stark von der Sonnenaktivität abhängt. Während sie bei einem Sonnenfleckenminimum nahezu rund ist, erscheint sie bei einem Fleckenmaximum in Äquatorrichtung länglich ausgedehnt.

Literatur

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Literaturangaben zum Werk Rudolf Steiners folgen, wenn nicht anders angegeben, der Rudolf Steiner Gesamtausgabe (GA), Rudolf Steiner Verlag, Dornach/Schweiz
Email: verlag@steinerverlag.com URL: www.steinerverlag.com. Freie Werkausgaben gibt es auf fvn-rs.net, archive.org und im Rudolf Steiner Online Archiv.
Eine textkritische Ausgabe grundlegender Schriften Rudolf Steiners bietet die Kritische Ausgabe (SKA) (Hrsg. Christian Clement): steinerkritischeausgabe.com
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