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  • AutorenbildSven Piper

Warum sind Sonnenstürme so gefährlich?


Ein Sonnensturm trifft auf das Erdmagnetfeld erstellt mit Dall-E
Ein Sonnensturm trifft auf das Erdmagnetfeld erstellt mit Dall-E

Ohne die Sonne gäbe es kein Leben auf der Erde. Aber die Sonne kann auch gefährlich werden, besonders jetzt, wo sie sehr aktiv ist. Ein schwerer Sonnensturm könnte unsere technologischen Fortschritte um Jahrhunderte zurückwerfen und uns in eine Zeit ohne elektrische Energie versetzen.



In den letzten zwei Tagen wurde die Erde von mehreren koronalen Massenauswürfen (CME) getroffen, die einen gewaltigen geomagnetischen Sturm verursachten, eine große Störung der Magnetosphäre der Erde, die stärkste seit 20 Jahren. Daher hat die US-Regierung die erste schwere geomagnetische Sturmwarnung seit fast zwei Jahrzehnten herausgegeben. Elon Musk verkündete auf Twitter: "Die Starlink-Satelliten stehen unter starkem Druck, halten sich aber bisher gut."


Aber was ist ein Sonnensturm?


Ein Sonnensturm wird durch eine Explosion auf der Sonnenoberfläche, eine so genannte Flare, verursacht. Eruptionen entstehen, wenn Magnetfeldlinien, die sich auf der Sonnenoberfläche aufgebaut haben, plötzlich zusammenbrechen und enorme Energiemengen freisetzen. Wir erkennen eine Sonneneruption in der Regel an den Photonen (oder dem Licht), die sie in allen Wellenlängen des Spektrums ausstrahlt. Diese Energie wird in Form von elektromagnetischer Strahlung, energiereichen Teilchen und Plasma emittiert, die sich mit hoher Geschwindigkeit durch den Weltraum bewegen.


Ein weiterer Mechanismus, der zu einem Sonnensturm führen kann, ist ein koronaler Massenauswurf (CME). Ein CME ist eine riesige Wolke aus Plasma und geladenen Teilchen, die eine Milliarde Tonnen an Materie enthält. Sie wird von der Oberfläche der Sonne ausgestoßen und bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit durch den Weltraum.


Wenn die Plasma- und Teilchenwolken, die von einer Sonneneruption oder einem koronalen Massenauswurf (CME) ausgestoßen werden, mit dem Magnetfeld der Erde interagieren, können sie einen geomagnetischen Sturm verursachen. Dies kann zu Störungen des Erdmagnetfeldes führen, die sich auf die Technologie und die Infrastruktur auswirken können, z. B. auf die Satellitenkommunikation, die Stromnetze und die Navigationssysteme.


Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass Sonnenstürme durch die Freisetzung von Energie und Materie von der Sonne verursacht werden, die dann auf die Erdatmosphäre treffen können.


Die Gefahr hängt vom Zyklus der Sonne ab. Ein Sonnenmaximum ist eine Periode erhöhter Aktivität auf der Sonnenoberfläche, die sich in einer erhöhten Anzahl von Sonnenflecken, Flares und koronalen Massenauswürfen (CMEs) äußert. Die Aktivität auf der Sonnenoberfläche nimmt in der Regel langsam zu und erreicht ihr Maximum etwa in der Mitte des Zyklus, bevor sie allmählich wieder abnimmt. Ein Sonnenmaximum dauert normalerweise etwa 11 Jahre. Derzeit befinden wir uns im Sonnenzyklus 25, der voraussichtlich 2024/2025 seinen Höhepunkt erreichen und bis etwa 2030 andauern wird.


Die Dauer eines Sonnenmaximums kann jedoch variieren. Einige Zyklen können kürzer oder länger sein und in ihrer Intensität variieren. Nach 1755 begann der letzte Sonnenzyklus, der 24er-Zyklus, im Dezember 2008 und war bis 2010 minimal, erreichte im April 2014 seinen Höhepunkt und dauerte bis Dezember 2019.


Gegen die meisten Sonnenstürme ist das Magnetfeld der Erde ein wirksamer Schutzschild. Es lenkt geladene Teilchen um die Erde herum und schützt so Menschen und technische Infrastrukturen vor der schädlichen Strahlung und den Auswirkungen von Sonnenstürmen.


Doch leider kann es bei einem starken Sonnensturm auch überlastet werden. In diesem Fall kann das Magnetfeld der Erde vorübergehend zusammenbrechen und es kann mehrere Tage dauern, bis es sich wieder aufgebaut hat, was zu einer erhöhten Strahlung auf der Erdoberfläche führt. Aus diesem Grund überwachen Wissenschaftler die Aktivität auf der Sonnenoberfläche, um besser zu verstehen, wie sich die Sonnenaktivität im Laufe der Zeit verändert und wie sich dies auf unser Leben und unsere Technologie auswirken kann.


Hier eine Kurzübersicht, warum Sonnenstürme als potenziell gefährlich für den Menschen angesehen werden sollten:


  • Stromausfälle: Ein starker Sonnensturm kann elektromagnetische Impulse erzeugen, die Stromnetze stören oder beschädigen können. Dies kann zu regionalen oder sogar landesweiten Stromausfällen von mehreren Tagen führen.

  • Satellitenkommunikation: Sonnenstürme können GPS-Systeme und Satellitenkommunikation stören oder beschädigen. Dies kann Auswirkungen auf den Flugverkehr, die Schifffahrt, die Telekommunikation und andere wichtige Infrastrukturen haben.

  • Gesundheitliche Auswirkungen: Sonnenstürme können auch gefährliche Strahlung freisetzen und das Krebsrisiko erhöhen.


Aber all dies ist nichts im Vergleich zu dem, was im 19. Jahrhundert geschah.


Das Carrington-Ereignis


Das Carrington-Ereignis war ein starker geomagnetischer Sturm, der am 1. und 2. September 1859 auftrat. Er wurde nach dem britischen Astronomen Richard Carrington (1826-1875) benannt, der das Ereignis beobachtete und aufzeichnete.


Das Carrington-Ereignis wurde höchstwahrscheinlich durch einen massiven koronalen Massenauswurf (CME) von der Sonne verursacht.


Als der CME des Carrington-Ereignisses die Erde erreichte, verursachte er einen schweren geomagnetischen Sturm. Der Sturm war so stark, dass Polarlichter am Himmel bis in den Süden der Karibik zu sehen waren und die Telegrafensysteme auf der ganzen Welt ausfielen. Einige Telegrafenbetreiber berichteten sogar, dass sie von ihren Geräten Erschütterungen erhielten, und einige konnten weiterhin Nachrichten senden und empfangen, obwohl sie von der Stromversorgung getrennt waren. Außerdem warfen einige Telegrafenmasten Funken und verursachten Brände.


Wenn sich heute ein ähnliches Ereignis ereignen würde, könnte es erhebliche Auswirkungen auf unsere technologieabhängige Gesellschaft haben. Es könnte sogar unsere technologische Zivilisation zum Stillstand bringen.


Jüngste Sonnensturm-Ereignisse


Einer der bedeutendsten Sonnenstürme der jüngeren Vergangenheit war im März 1989, als ein starker geomagnetischer Sturm einen großflächigen Stromausfall in der kanadischen Provinz Quebec verursachte, der Millionen von Menschen für mehrere Stunden ohne Strom ließ. Der Sturm wurde durch einen CME von der Sonne verursacht, der mit dem Magnetfeld der Erde kollidierte.


Im Juli 2012 verfehlte ein weiterer CME die Erde nur knapp und passierte die Bahn, in der sich die Erde nur eine Woche zuvor befunden hätte. Glücklicherweise sind wir noch einmal glimpflich davongekommen. Wäre er auf die Erde getroffen, hätte er zu erheblichen Störungen der Stromnetze und der Satellitenkommunikation führen können.


Obwohl wir in der Neuzeit kein Ereignis der Carrington-Klasse erlebt haben, überwachen Wissenschaftler und Ingenieure weiterhin die Sonnenaktivität und bereiten sich auf die Möglichkeit eines schweren Sonnensturms vor. Sie arbeiten an der Entwicklung von Methoden zum Schutz von Technologie und Infrastruktur, wie z. B. der Abschirmung von Stromnetzen und Satellitensystemen vor den Auswirkungen geomagnetischer Stürme.




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