Sonnenflecken werden von lokalen Magnetfeldern verursacht. Deshalb zeigen sie meist eine zweipolige Struktur.Foto: SOHO (ESA & NASA) Sonnenflecken werden von lokalen Magnetfeldern verursacht. Deshalb zeigen sie meist eine zweipolige Struktur.Foto: SOHO (ESA & NASA)

Vor genau 400 Jahren, im Sommer 1611, veröffentlicht Johann Fabricius sein Werk "De Maculis in sole observatis". In dieser schmalen Wittenberger Schrift spricht der Student aus Ostfriesland erstmals von "maculae" (lat., Makel, Schandflecken, Flecken) auf der Sonne. Fabricius hat sie entdeckt, als er das Sonnenbild mit einem in Leiden erstandenen Fernrohr auf ein Stück Papier projizierte.

In Ingolstadt registriert der Jesuitenpater Christoph Scheiner im Jahr 1611 ebenfalls die dunklen Flecken. Auch er wirft das Sonnenbild auf eine helle Fläche, um nicht zu erblinden. Dann studiert er die Makel mit seinem Schüler Johann Baptist Cysat. Scheiners Ordensprovinzial ist verstört: Bei Aristoteles, der Autorität in naturphilosophischen Fragen, liest man davon nichts. Die sich verändernden "Schandflecken" passen schlecht zur edlen Sonne. Die Himmelskörper sind laut Aristoteles nämlich aus einer ganz besonderen, idealen und ewiglichen Substanz geformt. Nur unsere Erde bestünde aus den vier klassischen Elementen und sei deshalb stetem Wandel unterworfen. Vermeintlich im Zentrum des Kosmos ruhend, gilt die Erde den meisten Gelehrten noch nicht als Himmelskörper.

Das Jüngste Gericht

Christoph Scheiners Darstellung der Sonnenflecken.Foto: Pinter Christoph Scheiners Darstellung der Sonnenflecken.Foto: Pinter

In Italien widerlegt der Kopernikaner Galileo Galilei ein Postulat des Aristoteles nach dem anderen. Dabei ist die Kirche mit der Philosophie des alten Griechen im 13. Jahrhundert eine Art "Symbiose" eingegangen. Manche Zeitgenossen verstehen die Kritik an Aristoteles deshalb auch als Angriff auf die kirchliche Autorität. Vor diesem Hintergrund besitzen die Sonnenflecken Sprengkraft.

Scheiner schickt seine Beo-bachtungen daher in Briefform an den angesehenen Augsburger Verleger Markus Welser, der sie Anfang 1612 unter dem Pseudonym "Apelles" drucken lässt. Der so verborgene Jesuit Scheiner betrachtet die Flecken darin nicht als Gebilde der Sonne, sondern bloß als kleine Wandelsterne, die zwischen der Erde und dem Tagesgestirn vorbei ziehen sollen.

Auch Galilei steht in Briefkontakt mit Bürgermeister Welser. Wie er diesem am 4. Mai 1612 versichert, hätte er die Flecken schon viel länger als "Apelles" beobachtet, nämlich seit 18 Monaten. In Rom will er sie im Frühjahr 1611 sogar Prälaten vorgeführt haben. Doch die zahlreichen "Feinde des Neuen", die "Schwierigkeit des Stoffs" und die Notwendigkeit fortgesetzter Beobachtungen hätten ihn zögern lassen, seine Entdeckung in Buchform zu publizieren. Die Flecken entstünden und zerfielen in mehr oder weniger kurzen Zeiträumen und erinnerten am ehesten an Wolken, betont Galilei. Sie gehörten zweifelsfrei zur Sonne. Wenn sich das Gestirn unrein und fleckig zeige, beharrt der Italiener, solle man es auch so nennen.

Und Galilei spottet: Die von Aristoteles unterstellte Unveränderlichkeit der Himmel fände keine Zuflucht mehr, wenn selbst die erhabene Sonne Flecken zeige. Damit verlöre freilich auch die Erde ihre scheinbare Einzigartigkeit als Hort der Wandlungen. Man darf sie den Himmelskörpern gleich stellen. Genau das aber hat Nikolaus Kopernikus 1543 getan, als er unsere Welt aus der kosmischen Mitte stieß und zu einem von damals sechs bekannten Planeten erklärte.

Galilei sieht, wie manche Flecken hinter dem Sonnenrand verschwinden. Zwei Wochen später kehren sie am anderen Rand zurück, wenngleich in ihrer Gestalt verändert. Das beweist die stete Rotation der Sonnenkugel. Der Philosoph und frühe Kopernikaner Giordano Bruno hatte sie gleichsam vorhergesagt, bevor er im Jahr 1600 als Ketzer verbrannt wurde.

Auch die Sonnendrehung passt nur bedingt ins herrschende Weltbild, in dem kein einziges Gestirn rotiert; schon gar nicht die Erde. Stattdessen soll der Kosmos Tag für Tag um unsere Welt herumjagen. Dreht sich aber die Sonne um eine Achse, darf man Gleiches auch der angeblich so unbewegten Erdkugel zutrauen. Wieder ein Punkt für Kopernikus! Alles in allem sind die neuen Entdeckungen für ihn das "Grabgeläut", ja das "Jüngste Gericht" für die falsche, erdzentrierte Philosophie.

Auch Pater Scheiner wird die Flecken später als Strukturen auf der Sonne anerkennen. Er verfolgt deren Bewegung und leitet so die Neigung der Sonnenachse ab. Vor seiner Übersiedlung nach Wien publiziert der Jesuit das erste wirklich umfassende Werk über diesen Stern. Drei Jahre später, 1633, kniet Galilei vor dem Inquisitionsgericht. Seine Verurteilung verzögert den Siegeszug der kopernikanischen Lehre in Italien; aufhalten kann sie die neue Kosmologie nicht.

Kein Philosoph wäre zu tadeln, wenn er nicht wisse, aus welchem Stoff die Sonnenflecken bestünden - auch das hat Galilei festgehalten. Manche Gelehrte halten die Flecken später für Öffnungen, die Einblick ins vermeintlich kältere Sonneninnere gewährten. Andere sprechen von "schwimmenden Schlacken" auf einem mutmaßlich glutflüssigen Sonnenball. Ende des 19. Jahrhunderts macht die Spektralanalyse klar: Diese Makel unterscheiden sich chemisch überhaupt nicht von der übrigen Sonnenoberfläche, bestehen ebenfalls aus Wasserstoff und Helium. 1908 verrät die Aufspaltung der Spektrallinien ein ganz entscheidendes Charakteristikum: Die Flecken sind Sitz enormer Magnetfelder!