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Massiver Sonnensturm traf die Erde in der Vergangenheit – Warum Forschende nun nervös sind

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Von: Tanja Banner

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Vor knapp 9200 Jahren wurde die Erde von einem massiven Sonnensturm getroffen. Diese neue Entdeckung versetzt Forschende heute in helle Aufregung.

Frankfurt – Vor 9125 Jahren hat ein gewaltiger Sonnensturm die Erde getroffen und Spuren tief im Eis der Antarktis und in Grönland hinterlassen. Das haben Forschende der Universität Lund in Schweden herausgefunden, ihre Studie wurde im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht. Bisher ging man davon aus, dass das Auftreten von Sonnenstürmen wahrscheinlicher ist, wenn die Sonne sich in der aktiven Phase ihres etwa 11-jährigen Zyklus befindet, im sogenannten solaren Maximum. Doch die Forschenden aus Schweden zeigen nun, dass diese Annahme für sehr starke Sonnenstürme offenbar nicht immer stimmen muss.

Auf der Sonne finden immer wieder sogenannte koronale Massenauswürfe statt – die Sonne schleudert bei diesen Eruptionen Plasma ins Weltall. Dieses Plasma besteht aus geladenen, elektrischen Teilchen, die mit Magnetfeldern in Wechselwirkung treten. Trifft dieser Sonnensturm oder geomagnetische Sturm auf das Magnetfeld der Erde, kann das Magnetfeld der Erde durcheinandergeraten. Im besten Fall entstehen dann wunderschöne und farbenprächtige Polarlichter – im schlimmsten Fall können unter anderem Satelliten ausfallen und das Stromnetz und die Internet-Infrastruktur auf der Erde in Mitleidenschaft gezogen werden.

Forschende entdecken Hinweise auf gewaltigen Sonnensturm im Eis

Um dem Sonnensturm auf die Spur zu kommen, haben Forschende aus Schweden Eisbohrkerne aus Grönland und der Antarktis untersucht und dabei speziell auf die radioaktiven Isotope Beryllium-10 und Chlor-36 geachtet. Diese Isotope werden von hochenergetischen kosmischen Teilchen erzeugt, die die Erde erreichen. Sie können in Eis und Sediment, aber auch in Baumstämmen konserviert werden. „Wir haben Spuren eines massiven Sonnensturms entdeckt, der die Erde während einer passiven Phase der Sonne vor etwa 9200 Jahren getroffen hat“, erklärt der Geologe Raimund Muscheler, einer der Mitautoren der Studie. Den Angaben zufolge war es einer der stärksten bekannten Sonnenstürme, der die Erde je getroffen hat.

Sonnensturm
Forschende warnen vor den Auswirkungen eines großen Sonnensturms. (Illustration) © Panthermedia/Imago Images

Es handele sich um eine sehr zeitaufwändige und teure analytische Arbeit, betont Muscheler in einer Mitteilung der Universität Lund. „Deshalb waren wir positiv überrascht, als wir einen Höchstwert gefunden haben, der auf einen bisher unbekannten riesigen Sonnensturm in Verbindung mit geringer Sonnenaktivität hinweist“, so der Geologe weiter. Der unerwartete Fund besorgt die Forschenden, schließlich zeigt er, dass massive Sonnenstürme die Erde treffen könnten, wenn sie am wenigsten erwartet werden. „Diese gewaltigen Sonnenstürme werden derzeit nicht ausreichend in Risikobewertungen berücksichtigt“, mahnt Muscheler. Es sei von „größter Bedeutung zu analysieren, was diese Ereignisse für die heutige Technologie bedeuten könnten und wie wir uns schützen können.“

Sonnenstürme können katastrophale Auswirkungen auf die Erde haben

Gäbe es heute einen vergleichbaren Sonnensturm wie den vor 9125 Jahren, hätte das verheerende Auswirkungen: Stromausfälle, beschädigte Satelliten, der Ausfall verschiedener Kommunikationssysteme, aber auch Gefahren für den Luftverkehr und Astronaut:innen im Weltall könnten Folgen sein. „Wäre zum Beispiel eine Apollo-Mission während des Sonnensturms im August 1972 geflogen, hätte die Strahlung, der die Astronauten ausgesetzt waren, zu schweren, möglicherweise sogar tödlichen Folgen geführt“, schreiben die Forschenden in ihrer Studie. Stattdessen fanden die Mond-Missionen „Apollo 16“ und „Apollo 17“ im April und Dezember 1972 statt.

Auch ein bereits bekannter Sonnensturm, der im Jahr 774 die Erde traf, soll den Forschenden zufolge nahe eines solaren Minimums aufgetreten sein – „entgegen den Erwartungen, aber in Übereinstimmung mit früheren Studien“ sei man zu diesem Ergebnis gekommen, heißt es in der Studie. Die Forschenden empfehlen, nach Hinweisen auf weitere vergangene Sonnenstürme zu suchen und diese zu analysieren, um herauszufinden, ob es ein „konsistentes Muster beim Auftreten extremer Ereignisse im Zusammenhang mit dem 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus und dem Niveau der Sonnenaktivität im Allgemeinen gibt“. Auch sollte man dann die Wahrscheinlichkeit des Auftretens solcher extremer Sonnenstürme ermitteln, so das Forschungsteam.

Carrington-Ereignis: Massiver geomagnetischer Sturm traf die Erde im Jahr 1859

Ein starker Sonnensturm traf die Erde auch im Jahr 1859. Das sogenannte Carrington-Ereignis gilt als der erste wissenschaftlich beobachteten Sonnensturm, der die Erde traf. Die Auswirkungen waren damals deutlich geringer – Elektrizität war noch nicht weit verbreitet, das elektrische Licht hielt beispielsweise erst gegen 1880 seinen Einzug in Privathaushalte. Das kurz zuvor installierte Telegrafennetz dagegen wurde durch den Sonnensturm massiv beeinträchtigt. In südlichen Regionen wie um Rom, Havanna und auf Hawaii wurden außerdem Polarlichter beobachtet, die in der Regel nur in höheren Breitengraden auftreten.

Würde ein Sonnensturm mit der Stärke des geomagnetischen Sturms von 1859 heute auf die Erde treffen, wären die Auswirkungen gravierend. Eine Studie aus dem Jahr 2013, die die Folgen eines Carrington-Ereignisses auf das damals aktuelle US-Stromnetz untersucht hat, kam zu dem Schluss, dass 20 bis 40 Millionen Menschen alleine in den USA für bis zu zwei Jahre ohne Strom sein dürften, die ökonomischen Kosten würden sich demnach alleine in den USA auf bis zu 2,6 Billionen US-Dollar belaufen.

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Im Juli 2012 ist die Erde einem vergleichbaren Sonnensturm nur knapp entgangen, wie die US-Raumfahrtorganisation Nasa zwei Jahre später mitteilte. Der Sonnensturm hat die Erde nur sehr knapp verfehlt, wie zwei Nasa-Sonden zeigten. Um die Sonne und auch ihre Aktivität besser zu verstehen, hat die Nasa die Mission „Parker Solar Probe“ zu unserem Stern geschickt. (Tanja Banner)

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