Sollte dieses Foto der Sonnenoberfläche eigentlich weiß sein?

Der Begriff „Farbe“ ist eine Bezeichnung, die Menschen zugewiesen haben, um das Verhältnis zwischen der Intensität bei verschiedenen Wellenlängen in den drei verschiedenen Wellenlängenbändern oder -regionen zu bezeichnen, die das menschliche Auge wahrnehmen kann. Diese Banden sind ungefähr bei 430, 545 und 570 nm zentriert, aber ziemlich breit und überlappen sich sogar:

^{Reaktion des menschlichen Zapfens, normalisiert auf die gleiche Höhe. In Wirklichkeit ist die Antwort der blauen Zapfen deutlich kleiner und die der grünen etwas größer (aus Wikipedia ).}

Wenn ein Objekt Licht beispielsweise nur bei 450 nm aussendet, beträgt das Verhältnis ungefähr 0,1:0,2:1 (in der Reihenfolge R:G:B); es sieht dann für uns besonders aus, und wir nennen es "blau" oder vielleicht "violett". Wenn es bei 550 nm oder 650 nm emittiert, nennen wir es "grün" oder "rot". Ein Objekt, das Licht in einem kontinuierlicheren Spektrum emittiert, das den Bereich von 500–600 nm abdeckt, würden wir abhängig vom genauen Spektrum so etwas wie orange-/braun-/olivfarben nennen.

Die Sonne sendet Photonen bei allen Wellenlängen aus, aber nicht bei allen Wellenlängen in gleicher Menge. Die besonderen Verhältnisse zwischen den drei Bändern, die wir sehen können, haben wir als „weiß“ bezeichnet. Wenn jedoch das Licht der Sonne in unsere Atmosphäre eintritt, wird ein Teil des Lichts absorbiert, insbesondere bei der blauen Wellenlänge. Das Herausfiltern des Blaus führt zu einem Spektrum, das für uns eher orange aussieht. Die folgende Abbildung zeigt das "wahre" Spektrum der Sonne (in Gelb) und das von der Erdoberfläche aus gesehene Spektrum (in Rot):

^{Das Spektrum der Sonne gemessen außerhalb unserer Atmosphäre ( gelb ) und auf Meereshöhe ( rot ) (modifiziertes Bild aus Wikipedia , mit Daten aus Global Warming Art ).}

Manchmal wollen wir die Sonne in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich beobachten, etwa im UV- oder Röntgenlicht. Dies kann mit einem Teleskop und einem Detektor erfolgen, der für Licht in dieser bestimmten Region empfindlich ist, aber damit wir es sehen können, stellen wir das Bild mit einer Farbe dar, die wir sehen können . Das Bild oben in dem von Ihnen bereitgestellten Link wurde mit dem Instrument EIT der europäischen Raumsonde SOHO bei 19,5 nm aufgenommen, was wir "extremes UV" nennen und an weiche Röntgenstrahlen grenzen. Da dies für Menschen unsichtbar ist, haben sie sich willkürlich dafür entschieden, es mit Grün darzustellen. Sie hätten genauso gut Rosa oder Braun wählen können.

^{Die Sonne in extremem UV, während einer besonders heftigen Sonneneruption (aus der SOHO-Galerie ).}

Einige der Fotos in Ihrem zweiten Link sind Bilder, die vom japanischen Weltraumteleskop Hinode aufgenommen wurden, das sowohl im optischen (dh für Menschen sichtbaren) Röntgenbereich als auch im fernen UV beobachtet. Wenn diese in Orange angezeigt werden, dient dies wiederum nur dazu, sie für uns sichtbar zu machen, und Sie können sagen, dass sie "behandelt wurden, um unsere Erwartungen zu erfüllen". Auf diese Weise gefällt es mir besser, wenn sie eine Farbe wie ganz grün wählen, damit wir wissen, dass es sich um eine „Falschfarbe“ handelt.

Der Verdienst für dieses grüne Image schließt SOHO ein . SOHO verwendet dieses Grün routinemäßig für Bilder der Sonne in harten Röntgenstrahlen bei 19,5 Nanometern.

Sichtbares Licht geht nur bis etwa 390 nm für extremes Violett herunter.

Das Bild sieht aus , als wäre es bei harten Röntgenwellenlängen aufgenommen worden.

••• Später: Entschuldigung, ich meinte harte UV-/weiche Röntgenstrahlen. Ich weiß nicht, wo mein Kopf war, als ich diese Antwort schrieb. SOHO ist jedoch immer noch das grüne Bild in einer harten UV-Quelle.

Freies Sonnenlicht ist per Definition weiß.

Vielleicht finden Sie diesen Artikel The Yellow Sun Paradox interessant, warum wir die Sonne bei flüchtiger Beobachtung für gelb halten.

Ich würde eine weitere mögliche physiologische Erklärung zu den drei in diesem Artikel vorgeschlagenen hinzufügen: Die blauen Zapfen der Netzhaut werden bei geringerer Beleuchtung gesättigt als die roten und grünen, was bei starker Stimulation ein Defizit an blauem Signal für den Sehnerv erzeugt, was zu einer Wahrnehmung von führt rot + grün = gelb.

Umgekehrt ist die Empfindlichkeit der Blaukegel der Grund dafür, dass sehr dunkle Objekte wie schwache Sterne am Nachthimmel normalerweise blau erscheinen.

Nun zu den Bildern. Es gibt drei mögliche Gründe dafür, dass ein Bild gelb oder orange ist. Vielleicht wurde es als Anspielung auf die Erwartungen koloriert. Möglicherweise handelt es sich um ein Falschfarbenbild, das ein echtes, aber nicht sichtbares Spektrum ( Radio, Mikrowelle, IR, UV oder Röntgen ) auf das sichtbare Spektrum abbildet.

Aber die meisten Bilder, die Sie uns in Ihrer Google-Suche präsentieren, verwenden eine Technik, die manchmal als Flammengradation bezeichnet wird, bei der eine Grauskala ( schwarz → grau → weiß ) auf eine Flammenskala abgebildet wird:

schwarz → [lila?] → braun → rot → orange → gold → gelb → weiß → [cyan?]

um eine viel größere Bandbreite an Intensitätsabstufungen wahrnehmen zu können. Es suggeriert auch ziemlich natürlich eine Abstufung kalt→kühl→warm→heiß .