Sonneneruptionen: Wie entstehen sie und wie gefährlich sind sie?

Sonne schleudert Milliarden geladene Teilchen ins All

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Bei einer Sonnen­eruption werden Teilchen und Strahlung in das All geschleudert – sie könnten auch auf die Erde treffen.

© Quelle: James Thew - Fotolia

Immer wieder fängt die Weltraum­behörde Nasa mit ihren Teleskopen große Sonnen­eruptionen auf. Sie beobachtete schon im vergangenen Jahr, dass die Sonne so aktiv wie lange nicht mehr ist. Obwohl der Stern, der das Zentrum des Sonnen­systems bildet, Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, können seine Aktivitäten Einfluss auf unseren Planeten haben. Die Folgen der jüngsten Sonnen­eruption könnten der Nasa zufolge schon bald die Erde treffen.

Die Sonne schickt stets Teilchen und Strahlung in den Weltraum, was auch Teilchen­strom genannt wird. Wenn dieser Strom zeitweise besonders stark in einem Gebiet auftritt, spricht man von einer Sonnen­eruption. Die Sonne schleudert dann Milliarden Teilchen sowie Strahlung ins All. Sie bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von um die 1000 Kilometer pro Sekunde frei durch den Weltraum.

Die Sonne besteht aus heißem Plasma, das wiederum Elektronen und Ionen enthält. Im Plasma befinden sich Magnet­felder – und wenn sich in einem Gebiet zu viel magnetische Energie ansammelt, wölben sie sich aus der Oberfläche der Sonne heraus. Bei einem sehr starken Magnetfeld bilden sich sogenannte Schläuche, die bis zur Atmosphäre der Sonne ragen. Wenn zwei Schläuche aufeinander­treffen, setzen sie große Mengen an magnetischer Energie frei. Teilchen mit viel Energie werden also aus der Sonne ins All geschleudert.

Die mögliche Folge ist, dass die Teilchen und Strahlung auch auf die Erde treffen. Wenn dadurch Phänomene in Gang gesetzt werden, spricht man von einem Sonnensturm. Ein klassisches Beispiel für diese Phänomene sind Polarlichter: Sonnenstürme können das Erdmagnetfeld verformen und dadurch Leucht­erscheinungen in Bewegung setzen, die klassischerweise in Polar­gebieten zu sehen sind. Das Verformen des irdischen Magnetfeldes kann auch dazu führen, dass Teile des Stromnetzes ausfallen. Außerdem können Sonnen­stürme für Störungen bei Satelliten sorgen, indem die Teilchen sie blenden. Dadurch können zum Beispiel GPS-Signale verzögert werden.

Die Erdatmosphäre sowie ihr Magnetfeld schützen uns grundsätzlich vor der Strahlung, die durch eine Sonnen­eruption freigesetzt wird. Dadurch besteht für Menschen grundsätzlich keine direkte Gefahr. Allerdings können Störungen unserer Kommunikations­signale ein Risiko darstellen, beispielsweise für den Flugverkehr in den Polarregionen: Der Schutz vor Strahlung ist dort schwächer, deshalb könnten Sonnen­stürme die Navigation beeinträchtigen, informiert das Max-Planck-Institut für Sonnensystem­forschung. Auswirkungen auf Stromnetze treten meist vor allem in hohen Breiten auf.

Die Wahrscheinlichkeit ist laut dem Max-Planck-Institut grundsätzlich gering. Sonnen­eruptionen passieren ständig, aber nur wenige sind so stark, dass sie die Erde treffen. Zudem trennen die Sonne und die Erde 150 Millionen Kilometer – die Erde ist also nur ein kleiner Teil des Gebiets, das von Sonnen­eruptionen betroffen sein könnte. Innerhalb eines elfjährigen Sonnen­zyklus kommt es laut Max-Planck-Institut zu etwa zwei bis fünf schweren Sonnen­stürmen auf der Erde, schwächere treten dagegen häufiger auf.

Wir haben zumindest Frühwarn­systeme. Satelliten und Teleskope können bereits erste Anzeichen einer Eruption erkennen und vor möglichen Sonnen­stürmen frühzeitig warnen. Die Nasa betonte etwa am Freitag, dass die Folgen der jüngsten starken Sonnen­eruption in den kommenden Tagen die Erde betreffen könnten. Gerade in Risiko­gebieten wie den Polar­regionen und in hohen Breiten sollte man sich also etwa auf die Gefahr von Störungen des Stromnetzes sowie der Kommunikations­signale einstellen. Für den Flugverkehr in den Polar­regionen rät das Max-Planck-Institut, bei starken Sonnen­stürmen die Routen in diesen Gebieten vorsichtshalber zu meiden.