Ja, die Sonne hat eine Atmosphäre.
Disclaimer: Ich bin nicht sicher, ob Sie das gemeint haben, aber Ihre Frage impliziert, dass die Sonne ein Planet ist. Natürlich ist sie ein Stern und kein Planet. Ich wollte das nur klarstellen.
Was ist eine Atmosphäre?
Wenn du fragst, ob die Sonne eine Atmosphäre hat, stellst du eigentlich eine schwierige Frage. Was versteht man unter einer Atmosphäre? Wie definiert man die Grenze der Sonne, oberhalb derer alles als Atmosphäre gilt? Bei Planeten wie der Erde ist das ziemlich einfach, da sie eine feste Oberfläche haben. Aber die Sonne ist ein riesiger Plasmaball, der auf Tausende von Grad erhitzt ist. Es gibt keine einfache oder klare Trennung zwischen der „Oberfläche“ und der „Atmosphäre“. Jede Diskussion über die Atmosphäre der Sonne erfordert eine Definition dessen, was wir mit der Oberfläche der Sonne meinen.
Optische Tiefe
Abgesehen davon haben die Astronomen (willkürliche) Möglichkeiten gefunden, die Oberfläche der Sonne zu definieren. Eine gängige Methode ist die Verwendung der optischen Tiefe. Die optische Tiefe ist eine einheitenlose Zahl, die die Fähigkeit angibt, durch ein Gas (oder Plasma) zu „sehen“. Eine optische Tiefe von 1 oder mehr bedeutet, dass das Gas undurchsichtig ist und nicht durchgesehen werden kann. Eine optische Tiefe von weniger als 1 bedeutet, dass das Gas transparent ist und man hindurchsehen kann.
Bei einem Objekt wie der Sonne oder sogar bei Nebel variiert die optische Tiefe jedoch mit der Entfernung, aus der man in das Objekt blickt. Ich spreche über Nebel, weil er vertraut ist, aber die gleiche Idee gilt für die Sonnenatmosphäre. Nehmen wir an, Sie stehen in einem Wald und es ist sehr neblig draußen. 1 Meter von Ihnen entfernt steht ein Baum, den Sie sehen können. Du könntest deine optische Tiefe, $\tau$, des Nebels zwischen dir und dem Baum messen und würdest feststellen, dass $\tau = 0,15$ ist. Da $\tau$ kleiner als 1 ist, bedeutet das, dass du den Baum sehen kannst, aber der Wert von $\tau$ gibt auch an, wie gut du ihn sehen kannst. Wenn $\tau = 0$ ist, befindet sich nichts zwischen Ihnen und dem Baum, was Sie daran hindern könnte, ihn zu sehen. Nehmen wir an, es gibt einen anderen Baum, der 5 Meter entfernt ist. Jetzt ist mehr Nebel zwischen dir und dem Baum, und du kannst ihn zwar immer noch sehen, aber es ist schwieriger, ihn zu erkennen. Die optische Tiefe des Nebels zwischen dir und dem 5 Meter entfernten Baum könnte $\tau = 0,75$ sein. Sie ist immer noch kleiner als 1, was bedeutet, dass der Baum sichtbar ist, aber da sich mehr Nebel zwischen Ihnen und dem Baum befindet, ist die optische Tiefe höher. Schließlich kann es sein, dass ein Baum 10 Meter entfernt ist und so viel Nebel zwischen Ihnen und dem Baum liegt, dass die optische Tiefe $\tau = 1,5$ beträgt. Sie können diesen Baum nicht sehen, weil zu viel Nebel im Weg ist. Hoffentlich ist dir jetzt klar, dass alles, was sich in einer Entfernung von $\tau > 1$ befindet, für dich nicht sichtbar ist. Damit ist eine „Oberfläche“ um dich herum genau dann definiert, wenn $\tau = 1$ ist. Alles, was sich jenseits dieses Punktes befindet, ist nicht sichtbar, und alles, was sich in der Nähe befindet, ist sichtbar.
Wenn du von der Sonne sprichst, kannst du auf die Sonne schauen, aber du wirst nur Licht sehen, das von einem Punkt ausgeht, an dem $\tau < 1$ ist. Im Inneren der Sonne hüpfen unzählige Photonen herum, aber man kann sie nicht sehen, weil sie sich in einem undurchsichtigen Teil der Sonne befinden. Astronomen verwenden die optische Tiefe als Maß für die Definition der „Oberfläche“ der Sonne.
Denken Sie daran, dass die obige Beschreibung stark vereinfacht ist, fast bis zum Punkt, dass sie falsch ist. Die optische Tiefe ist ein nützliches Maß für die Definition einer Oberfläche, aber sie impliziert nicht, dass es einen exakten Radius für die Oberfläche gibt oder dass die Oberfläche für jede Wellenlänge konstant ist. Es gibt viele andere Faktoren, die die Sache viel komplizierter machen, als ich hier beschreibe. Ich hoffe, Sie haben die allgemeine Idee verstanden.
Die Atmosphäre der Sonne
Für die Sonne ist die Atmosphäre alles, was sich über der Oberfläche befindet. Nominell ist die Oberfläche als der Punkt definiert, an dem der $\tau = 2/3$ ist (entgegen meiner obigen Aussage und aus Gründen, auf die ich hier nicht eingehen werde). Die Atmosphäre über dieser Oberfläche ist kompliziert und schwer zu untersuchen. Die Atmosphäre direkt über der Oberfläche ist heftig, turbulent, voller Ausbrüche und Magnetfelder und extrem heiß. Im Folgenden finden Sie einige Bilder aus diesem Bereich der Atmosphäre.
Links: Bild der Korona während einer Sonnenfinsternis. Rechts: Bild der Korona von SOHO. Eine Bedeckungsmaske wurde über die Sonne gelegt.
Die Atmosphäre der Sonne reicht jedoch weit darüber hinaus. Tatsächlich bewegt sich die Erde gerade durch die Atmosphäre der Sonne. In Erdnähe ist sie sehr dünn, aber sie existiert noch. Die Atmosphäre der Sonne, die auf unseren Planeten trifft, ist der Grund für die Polarlichter. Außerhalb der unteren Bereiche wird die Atmosphäre allgemein als Sonnenwind bezeichnet. Dieser Sonnenwind reicht tatsächlich weit hinaus, sogar über Pluto hinaus. Wie weit genau, ist schwer zu sagen, aber Schätzungen zufolge reicht die Atmosphäre unserer Sonne bis etwa $\sim230\:\mathrm{AU}$. An diesem Punkt befindet sich der Bugschock, bei dem die Atmosphäre unserer Sonne in das uns umgebende interstellare Medium stürzt.
Die Atmosphäre unserer eigenen Sonne ist schwer in großem Maßstab zu untersuchen, da wir uns in ihr befinden, aber wir konnten diesen Bugschock bei anderen Sternen beobachten, wie unten gezeigt.
LL Orionis Bugschock im Orionnebel. Die Atmosphäre des Sterns kollidiert mit der Nebelströmung. Hubble, 1995