Die Sonne im Radiolichts ohn

Mit Hilfe von überall preiswert verfügbaren Komponenten aus der Unterhaltungselektronik ist es ohne großen Aufwand und ohne umfassende Kenntnisse möglich grundlegende Erkenntnisse über die Sonne zu erhalten von der wir leben.

Besonders spannend ist die Tatsache, dass man mit ein wenig Hilfe eine Art Fiebermessung an der Sonne durchführen kann ohne dem Patienten, der heißer glüht als alle Öfen dieser Erde zu Nahe zu kommen und das über die unglaubliche Entfernung von 150 Millionen Kilometer.

Das hier beschriebene System ist jederzeit erweiterbar. Mir einem größeren Reflektor kann zum Beispiel die Oberflächentemperatur des Mondes ermittelt werden.

Die Sonnenscheibe im H-alpha Licht. Am Scheibenrand ist der rote Saum, der durch die Spikulen in der Chormosphäre erzeugt wird gut sichtbar.

Eigenschaften der Sonne.

Energiequelle:                                Kernfusion

Brennstoff:                                     Wasserstoff

Spektraltype:                                 G2V

Alter:                                              4.600.000.000 Jahre

Lebensdauer:                               10.000.000.000 Jahre

Photosphäre:                                  5.700 Kelvin

Chromosphäre:                               4.500 - 25.000 Kelvin

Corona:                                           bis 2.000.000 Kelvin

Die Sonne ist die stärkste Radioquelle am Himmel.

Die Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen der Radiofrequenz die aus der Sonnenatmosphäre zu uns dringt und dem Abstand der Quellenschicht für diese Strahlung zur Sonnenoberfläche. Je dichter das Plasma zur Sonnenoberfläche hin wird desto energiereicher (kurzwelliger) müssen die Radiowellen sein um sich durch das Medium zu kämpfen. Grafik: New Jersey Institut of Technologie.

Diese Grafik zeigt die spektrale Verteilung der solaren Aktivitäten über die Wellenlänge gemessen an der jeweiligen Flussdichte. Quelle: New Jersy Institut of Technologie.

Diese Liste stellt nun einen Zusammenhang zwischen der Wellenlänge und der Quellentemperatur her. Quelle: H. Zirin u. R.D. Dietz, Structure of the solar Chromosphere, April 1963.

Die Ermittlung einer Temperatur mit der Sonnenscheibe im Blickfeld ist aus verschiedenen Gründen nicht einfach. Wie aus der oberen Grafik zu entnehmen ist befinden sich immer mehrere Strahlungskomponenten gleichzeitig im Blickfeld einer Antenne. Bei Öffnungswinkeln um 4° werden alle Strahlungskomponenten auf der Sonnenscheibe und in der Corona integriert erfasst. Bei Öffnungswinkeln kleiner 0,5° werden nur die Strahlungskomponenten erfasst die sich gerade innerhalb der Sichtlinie der Antenne befinden.

Hier ist es hilfreich ein aktuelles Bild der Sonne im sichtbaren Licht bei zum Beispiel dem Solar Dynamics Observatory zu Rate zu ziehen, um die solare Aktivität einschätzen zu können. Temperaturmessungen werden nur plausibel, wenn die Aktivität gegen Null geht und damit nur die thermische Strahlung der so genannten ruhigen Sonne erfasst wird.

Die experimentelle Durchführung einer Temperaturmessung an der Sonne wurde anlässlich der Würzburger Frühjahrstagung 2016 in einem Beitrag vorgestellt.

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Einige Formeln zur Berechnung der Temperatur in den Emissionsgebieten von Radiostrahlung innerhalb der Sonnenatmosphäre sind im Abschnitt "beobachtbare Quellen" unter dem Thema "Sonne" zu finden. Damit können die selbst ermittelten Messwerte in eine Temperatur umgerechnet werden.