Penumbra (Sonnenflecken)
Mit Umbra und Penumbra (lat. Kernschatten und Halbschatten) werden von Astronomen jene Gebiete innerhalb der Sonnenflecken bezeichnet, die viel bzw. nur etwas dunkler als die normale Sonnenoberfläche sind.
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 2.000° kühler und liegt somit bei ca. 4.000°. Große Sonnenflecken zeigen darüber hinaus eine Penumbra („Halbschatten“), die eine Temperatur von 5.000 – 5.500 °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 als heftig glühendes Gas zu verstehen. Sie strahlen mit rund 20 bis 70 Prozent der normalen Photosphäre. Lediglich das Maximum der Strahlung hat sich von gelbgrün ein wenig zu rot hin verschoben.
Zählung von Sonnenflecken
Die einfachste Maßzahl für die Sonnenaktivität - die in einem 11-Jahres-Zyklus variiert und auch wöchentlichen und monatlichen Schwankungen unterliegt - ist die so genannte Relativzahl
Die Zahl f gibt die Anzahl der Flecken an (unabhängig von ihrer Größe), während g die Zahl der Gruppen darstellt. Als Fleckengruppe zählen auch Einzelflecken, doch mehr tragen große Gruppen mit Penumbragebieten zu R bei.
Die Sonnenflecken entstehen durch lokale Störungen im Magnetfeld der Sonne, welche den konvektiven Wärmetransport aus der Tiefe behindern.