Guinguette Marais Poitevin

In regelmäßigen Abständen rülpst die Sonne, mit der Kraft von 20 Millionen Atombomben. Diese Schluckaufs sind als koronale Massenauswürfe oder CMEs bekannt. Sie sind gewaltige Eruptionen nahe der Sonnenoberfläche, die durch Knicke im solaren Magnetfeld ausgelöst werden. Die daraus resultierenden Schocks wühlen sich durch das Sonnensystem und können Satelliten und Stromnetze auf der Erde unterbrechen.

Bei einem CME werden riesige Blasen aus überhitztem Gas – Plasma genannt – aus der Sonne geschleudert. Im Laufe von mehreren Stunden werden dabei eine Milliarde Tonnen Material von der Sonnenoberfläche abgehoben und auf Geschwindigkeiten von einer Million Meilen pro Stunde (1,6 Millionen Kilometer pro Stunde) beschleunigt. Dies kann mehrmals am Tag passieren, wenn die Sonne am aktivsten ist. Während ihrer ruhigeren Perioden treten CMEs nur etwa einmal alle fünf Tage auf.

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Die zugrundeliegende Ursache von CMEs ist nicht gut verstanden. Astronomen sind sich jedoch einig, dass das Magnetfeld der Sonne eine große Rolle spielt. Da die Sonne eine Flüssigkeit ist, neigen Turbulenzen dazu, das Magnetfeld in komplexe Verrenkungen zu verdrehen. Wird das Feld zu stark verdreht, knickt es ab, ähnlich wie ein Telefonkabel oder ein Spielzeug-Slinky. Diese Knicke zerreißen das Magnetfeld und können potenziell große Mengen an Plasma in den Weltraum treiben.

Das Plasma selbst ist eine Wolke aus Protonen und Elektronen, die vom Sonnenwind in die Höhe getragen wird. Mit einer Geschwindigkeit von einer Million Meilen pro Stunde (1,6 Millionen km/h) können die Auswürfe die 93 Millionen Meilen (150 Millionen Kilometer) lange Strecke zur Erde in nur wenigen Tagen zurücklegen.

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Da CMEs von der Sonne in alle Richtungen geschleudert werden, kommen die meisten nicht in die Nähe der Erde. Aber hin und wieder ist eine Eruption direkt auf uns gerichtet. Wenn die Plasmawolke auf unseren Planeten trifft, folgt ein geomagnetischer Sturm. Die Schockwelle aus geladenen Teilchen komprimiert das Magnetfeld der Erde auf der Tagseite, während die Nachtseite gedehnt wird. Wie ein gedehntes Gummiband schnappt das Erdmagnetfeld schließlich mit der gleichen Energie wie ein Blitz zurück.

Das Video unten zeigt den Teilchenstrom um die Erde als Sonnenauswurf in Verbindung mit einem koronalen Massenauswurf:

Der Ansturm geladener Teilchen und die vorübergehende Umstrukturierung des Erdmagnetfeldes hat beobachtbare Auswirkungen. Polarlichter, die normalerweise nur in der Nähe der Pole zu sehen sind, können in niedrigere Breitengrade wandern und leuchtender werden. Die Störung des Magnetfeldes kann die Erde auch der tödlichen kosmischen Strahlung aussetzen. Die Atmosphäre bietet noch genügend Schutz für alle Menschen auf der Erde. Aber Astronauten im Weltraum können tödliche Strahlungsdosen erhalten. Während eines Sonnensturms im Jahr 1989 erhielten Kosmonauten an Bord der Raumstation Mir in nur wenigen Stunden ihre maximale jährliche Strahlendosis!

Die eigentliche, dauerhafte Gefahr geht von den Auswirkungen des Sturms auf die Technik aus. Das Durcheinander von magnetischer Aktivität und induzierten elektrischen Strömen hat das Potenzial, Stromnetze, Satelliten, Kommunikationsnetze, also alles, was mit Strom arbeitet, empfindlich zu stören. Als die Sonne in dem erwähnten Ereignis von 1989 einen CME auf uns richtete, brachte der daraus resultierende Sturm das Stromnetz von Hydro-Québec zum Zusammenbruch. Sechs Millionen Menschen waren neun Stunden lang ohne Strom.

Aber der Sturm von 1989 ist nichts im Vergleich zu dem geomagnetischen Sturm von 1859. Bekannt als das Carrington-Ereignis, nach dem Amateur-Astronomen Richard Carrington, der die Eruptionen beobachtete, die den Sturm auslösten, war es der stärkste geomagnetische Sturm, der jemals aufgezeichnet wurde. Polarlichter wurden bis nach Hawaii und in die Karibik beobachtet. Zeugen in höheren Breitengraden berichteten, dass sie allein durch das Licht der Aurora Zeitungen lesen konnten. Telegrafennetzwerke rund um den Globus fielen katastrophal aus; Bediener erhielten Stromschläge und Telegrafenpapier fing Feuer.

Eine Wiederholung des Carrington-Ereignisses in der heutigen, viel stärker vernetzten Welt wäre verheerend. Kaskadierende Ausfälle könnten innerhalb weniger Minuten die Stromversorgung von Millionen von Menschen lahmlegen. Kommunikationsnetze würden ausfallen und GPS-Satelliten, von denen der gesamte Flugverkehr abhängt, würden nicht mehr funktionieren.

Eine Wiederholung von 1859 könnte wirklich katastrophal sein!

Natürlich wollen wir nicht von einem starken erdgebundenen CME überrascht werden. Das ist der Grund, warum Astronomen die Sonne studieren. Neben der Freude, zu entdecken, wie Sterne funktionieren, kann uns ein besseres Verständnis der Sonnenaktivität helfen, besser vorbereitet zu sein. Selbst mit einer Vorwarnung von nur wenigen Stunden vor einem drohenden CME-Einschlag könnten wir wichtige Dienste sicher abschalten und schützen. Störungen können dann nur ein paar Stunden andauern, anstatt der Tage, Wochen und Monate, die sonst auftreten könnten.

CMEs sind nur eine weitere Erinnerung daran, wie zerbrechlich unser blassblauer Punkt ist, während er um die Sonne rast.

Untere Linie: Koronale Massenauswürfe – auch als CMEs bekannt – sind gewaltige Eruptionen auf der Sonnenoberfläche. Verursacht durch Instabilitäten im Magnetfeld der Sonne, können sie eine Milliarde Tonnen überhitzten Gases ins All schleudern. Die meisten treiben harmlos durch das Sonnensystem, aber gelegentlich ist einer auf die Erde gerichtet. Wenn das passiert, kann der daraus resultierende magnetische Sturm elektrische Systeme schwer stören und brillante Polarlichter erzeugen.

Watch: 25 Jahre Sonnenaktivität