Penumbra (Sonnenflecken)
Mit Umbra und Penumbra (lat. Schatten und Halbschatten) werden von Astronomen jene Gebiete innerhalb der Sonnenflecken bezeichnet, die viel bzw. nur etwas dunkler als die normale Sonnenoberfläche sind.
Große Fleckengruppe (Typ F) mit Kern- und Halbschattenzonen (Umbra/ Penumbra)
Temperaturen
Die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Sonne beträgt knapp 6.000°C ("effektive Temperatur" 5.770 Kelvin). Der Kernbereich eines Sonnenflecks, die sog. Umbra ("Kernschatten"), ist demgegenüber rund 2000°kühler (also ca. 4000°). Große Sonnenflecken zeigen darüber hinaus eine Penumbra ("Halbschatten"), die 5000 - 5500°C aufweist. In ihr finden sich zahlreiche Einzelflecken (siehe Bild).
Trotz ihrer tieferen Temperatur sind diese Zonen der Sonnenflecken keineswegs schwarz bzw. grau, sondern sind ebenfalls heftig glühendes Gas. Sie strahlen mit rund 20 bis 70 Prozent der normalen Photosphäre. Lediglich das Maximum der Strahlung hat sich von gelbgrün etwas zu rot verschoben.
Zählung von Sonnenflecken
Die einfachste Maßzahl für die Sonnenaktivität - die in einem 11-Jahres-Zyklus variiert und auch wöchentlich-monatlichen Schwankungen unterliegt - ist die sogenannte Relativzahl
R = f + 10.g
Die Zahl f ist jene der Flecken (unabhängig von ihrer Größe), während g die Zahl der Gruppen darstellt. Als Fleckengruppe zählen auch Einzelflecken, doch mehr tragen große Gruppen mit Penumbra-Gebieten zu R bei.
Die Sonnenflecken entstehen durch lokale Störungen im Magnetfeld der Sonne, welche den konvektiven Wärmetransport aus der Tiefe behindern.