Sonnenstürme sind eine zunehmende Gefahr für unsere Zivilisation: Anfang März erstrahlte die obere Erdatmosphäre im Infrarotlicht plötzlich wie ein frisch erleuchteter Weihnachtsbaum.
Sonnensturm: Folgen zuletzt eher gering
Schuld war ein heftiger Sonnensturm: eine gigantische Wolke elektrisch geladener Sonnenteilchen, die mit hoher Geschwindigkeit über die Erde hinwegfegte.
Der Sonnensturm hatte die obere Atmosphäre mit der enormen Energiemenge von 26 Milliarden Kilowattstunden aufgeheizt, wie die US-Raumfahrtbehörde Nasa berechnet hat. Genug Energie, um alle Haushalte in New York zwei Jahre lang mit Strom zu versorgen. "Das war die größte Wärmedosis, die wir seit 2005 von einem Sonnensturm erhalten haben", berichtet Weltraumwetter-Forscher Martin Mlynczak vom Langley Research Center der Nasa in einer Mitteilung.
Sonnenstürme lösen Polarlichter aus
"Es war ein großes Ereignis und zeigt, wie die Sonnenaktivität direkt unseren Planeten beeinflussen kann." Glücklicherweise waren die Folgen in diesem Fall vor allem spektakulär anzusehende Polarlichter. Doch die geomagnetischen Stürme, die von der Wechselwirkung der elektrisch geladenen Sonnenteilchen mit dem Erdmagnetfeld ausgelöst werden, können gefährliche Konsequenzen haben: Sie können Stromnetze überlasten und zusammenbrechen lassen, Kommunikations- und Navigations-Satelliten außer Gefecht setzten sowie Astronauten und Flugpersonal gefährden.
"Geomagnetische Stürme sind eine gravierende Gefahr für unsere technologieabhängige Gesellschaft", betont der britische Weltraumwetter-Experte Mike Hapgood in einem Kommentar für das Fachjournal "Nature" (Bd. 484, S. 311).
Zivilisation zu schlecht auf Sonnenstürme vorbereitet
Seiner Ansicht nach ist die Zivilisation zu schlecht auf diese Bedrohung vorbereitet. "Wir müssen die Wahrscheinlichkeit schwerer Weltraumwetter-Störungen und ihre Folgen viel besser verstehen, und wir brauchen dieses Wissen schnell", meint der Wissenschaftler vom Rutherford Appleton Laboratory im britischen Didcot.
Sonnenstürme hat es in der Erdgeschichte immer schon gegeben, aber erst die zunehmend technisierte Zivilisation wird anfällig dafür. Schäden durch Sonnenausbrüche sind schon von Beginn des elektrischen Zeitalters an belegt. Ein besonders starker Sonnensturm hatte etwa am 1. und 2. September 1859 die gerade eingeführten Telegrafenleitungen unterbrochen, Feuer in Telegrafenstationen entfacht und Polarlichter erzeugt, die noch in Rom und Havanna sichtbar waren.
Sonnensturm: Schlimme Folgen drohen
Heute drohten schlimmere Folgen, argumentiert Hapgood. So lege eine Studie des britischen Strom- und Gasversorgers UK National Grid nahe, dass ein derartiges Ereignis heute manche Regionen für mehrere Monate von der Stromversorgung abschneiden könne.
Tatsächlich hatte Mitte März 1989 ein Sonnensturm für einige Stunden die Stromversorgung von Millionen Kanadiern lahmgelegt und den Kontakt zu rund 1600 Satelliten gekappt. Zwar hätten viele Stromversorger seitdem nachgerüstet.
Aber die Gesellschaft dürfe sich nicht nur auf Weltraumwetter-Ereignisse vorbereiten, wie sie in den vergangenen Jahrzehnten beobachtet worden seien, sondern auch auf Extreme, die vielleicht nur einmal in tausend Jahren zu erwarten seien. Dafür bedürfe es zunächst allerdings einer besseren Einschätzung des Risikos. Das sei mit Hilfe zahlreicher historischer Aufzeichnungen möglich, die bislang jedoch meist nicht elektronisch vorlägen.
Weltraum-Wettervorhersage muss verbessert werden
Außerdem müsse die Weltraumwetter-Vorhersage verbessert werden, fordert Hapgood. Daten etwa der "Stereo"-Sonnensatelliten der Nasa legten nahe, dass eine verlässliche Vorwarnung von mindestens sechs Stunden mit einer Genauigkeit von einer Stunde möglich sei.
Die US-Flugaufsicht fördere derzeit die Etablierung internationaler Standards für Weltraumwetter-Briefings in der Luftfahrt, denn vor allem auf polaren Routen müssen Verkehrsflugzeuge unter Umständen schweren Sonnenstürmen ausweichen.
Sonnenstürme entstehen, wenn unser Heimatstern große Wolken elektrisch geladener Teilchen ins All schleudert und diese die Erde treffen. Die Sonnenaktivität schwankt dabei in einem etwa elfjährigen Zyklus. "Wir kommen gerade aus einem tiefen solaren Minimum", erläutert Mlynczaks Kollege James Russell von der Hampton University.
"Der Sonnenzyklus gewinnt an Stärke"
"Der Sonnenzyklus gewinnt an Stärke mit einem erwarteten Maximum im Jahr 2013." Zusätzlich befindet sich die Sonne in etwa seit Beginn des Weltraumzeitalters in einem "Großen Maximum", das in den vergangenen 9300 Jahren bislang 24 Mal aufgetreten ist und sich derzeit seinem Ende nähert.
Dieser "solare Klimawandel" bedeutet jedoch nicht zwangsläufig ruhigeres Weltraumwetter, wie Luke Barnard von der Universität Reading in Großbritannien errechnet hat. Seiner Analyse zufolge wird die Gefahr einzelner Weltraumwetter-Extremereignisse in den nächsten 40 Jahren vermutlich sogar um etwa die Hälfte zunehmen, wie er kürzlich auf einer deutsch-britischen Astronomentagung in Manchester berichtete. Tatsächlich hatte sich auch der extreme Sonnensturm von 1859 außerhalb eines Großen Maximums ereignet. (dpa, AZ)