Folgen der Sonnenaktivität für Menschen und Technik
Ende Juli 2022 trifft wieder einmal ein starker geomagnetischer Sonnensturm auf die Erde. Elektronische Geräte könnten aufhören zu funktionieren, der Funkverkehr könnte gestört sein und in ganzen Städte könnte für einige Stunden der Strom ausfallen. Hier erfahren Sie, was ein Sonnensturm ist und welche Auswirkungen er auf die Technik und die Menschen haben kann.
Was ist ein Sonnensturm?
Im März 2022 gab es 146 Sonneneruptionen. Infolgedessen konnten die Polarlichter in einem größeren Umkreis als gewöhnlich beobachtet werden, der Kurzwellenfunkverkehr von Schiffen und von Flugzeugen, die die Pole überflogen, war gestört, und mehrere Satelliten verloren zeitweise die Orientierung. Das klingt wie die Handlung eines Katastrophenfilms, ist aber Realität. Warum geschieht das?
Manchmal erzeugt die Sonne intensive Energie- und Strahlungsausbrüche in Form von Plasmaexplosionen, die als koronale Massenauswürfe (CME) oder Sonneneruptionen bezeichnet werden. Diese verursachen Sonnenstürme, die manchmal auch die Erde treffen. Dieses Phänomen steht in Zusammenhang mit den Sonnenflecken. Sie entstehen, wo es starke Magnetfelder gibt, die Wolken aus heißem Gase aus den Außenschichten der Sonne ins All schleudern können. Forscher haben entdeckt, dass die Anzahl und Größe der Sonnenflecken und damit die Sonnenaktivität zyklisch ist und alle elf Jahre einen Höhepunkt erreicht.
Aktuelle Sonnenaktivitäten
Kürzlich wurde auf der Sonne ein neuer Sonnenfleck entdeckt, der AR3058 genannt wurde und eine starke Sonneneruption der M-Klasse sowie einen koronalen Massenauswurf verursachte. Dadurch gelangte eine riesige Menge an Sonnenpartikeln auf die Erde, die für Störungen im Erdmagnetfeld und geomagnetische Stürme sorgten.
Eine Physikerin und Spezialistin für Weltraum-Wetter postete auf Twitter diese Animation, die aus Bildern einer NASA-Raumsonde erstellt wurde. Darauf kann man beobachten, was bei der Eruption auf der Sonne passiert.
Insgesamt gibt es fünf Klassen von Sonnenstürmen: A, B, C, M und X. Am stärksten sind die der Klasse X und am schwächsten die der Klasse A. Innerhalb der Klassen wird die Stärke eines Ereignisses durch ein numerisches Suffix von 0 bis 9 angegeben. Bei der Sonneneruption in der Region AR3058 handelte es sich um M2.9.
Nach Angaben der NASA erreichen die solaren Teilchen aus der jüngsten Eruption die Erde zwischen dem 20. und 23. Juli 2022 und lösen einen geomagnetischen Sturm mittlerer Stärke aus. Die Skala für geomagnetische Stürme liegt zwischen G1 und G5. Der Wert für den erwarteten Sturm beträgt G2. In Zusammenhang damit gibt es die Skala für mögliche Radio Blackouts, ebenfalls zwischen 1 und 5. Die Prognose für ein R1- oder R2-Ereignis bis zum 23. Juli liegt bei zehn Prozent. Das heißt, es könnte durchaus sein, dass gebietsweise Kraftwerke, Übertragungsleitungen und GPS lahmgelegt werden und Störungen von Funk- und elektronischen Kommunikationsmitteln auftreten.
Warum und wie Sonnenstürme die Technik beeinflussen?
Solare Partikel, die sogenannten Flare-Photonen, erreichen die Erde innerhalb von 8,5 Minuten, starke Ströme geladener Teilchen innerhalb rund einer Stunde und Plasmawolken innerhalb von zwei oder drei Tagen. Die meisten Sonnenstürme verursachen geomagnetische Stürme auf der Erde und können für globale Stromausfälle sorgen.
Sonnenstürme verändern das Erdmagnetfeld stark und beeinträchtigen dadurch elektronische und Funkgeräte. Dies wiederum kann zu Krisen im Wirtschafts- und Gesundheitssektor führen, zu Versorgungsengpässen, Lebensmittelknappheit usw. Menschen mit großer Wetterfühligkeit können bei geomagnetischen Stürmen vermehrt unter Kopfschmerzen leiden. Eine gute Nachricht gibt es für Naturliebhaber, denn geomagnetische Stürme erhöhen die Chancen, Nordlichter zu sehen.
Kann man die Erde vor Sonnenstürmen schützen?
Wissenschaftler aus der ganzen Welt arbeiten bereits an Lösungen, um die Erde vor Sonnenstürmen zu schützen. Dazu gehört zum Beispiel der Bau von Kondensatorbänken, die überschüssige Energie absorbieren und ableiten sollen. Eine Alternative dazu sind Schwungräder, die durch die Änderung der Drehzahl überschüssige Energie aus dem Netz ableiten sollen.
Bisher ist das noch Zukunftsmusik und das Einzige, was den Menschen übrigbleibt, ist, sich durch frühzeitige Informationen vorzubereiten. Das Deep Space Climate Observatory der NASA liefert wichtige Daten über den Zeitpunkt und die Geschwindigkeit von Sonneneruptionen. Im Notfall könnten Stromsysteme im Vorfeld abgeschaltet oder heruntergefahren werden, um Ausfälle zu vermeiden und das Risiko einer Überlastung zu verringern.
Foto: © NASA.