Aufnahme der Sonnenoberfläche mit mehreren Sonneneruptionen, aufgenommen vom Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA im Jahr 2022
Bildrechte: NASA/SDO

Sonneneruptionen auf der Sonnenoberfläche können wir - mit entsprechendem Gerät - beobachten. Doch ist jede Sonneneruption eine Gefahr für uns?

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Sonneneruptionen und Sonnenstürme: Was das für die Erde bedeutet

Alle elf Jahre erreicht die Sonne ihr Aktivitätsmaximum. Dann gibt es mehr Sonnenstürme, die geladene Teilchen ins All schicken. Deswegen häufen sich derzeit Meldungen über Sonneneruptionen. Aber von den meisten bekommen wir gar nichts mit.

Über dieses Thema berichtet: IQ - Wissenschaft und Forschung am .

Vom 8. bis 10. Februar gab es mehrere Sonneneruptionen - koronale Massenauswürfe (englisch: coronal mass ejection, kurz CME), bei denen sich in einer gewaltigen Explosion auf der Sonnenoberfläche geladene Teilchen lösen und als Sonnensturm durchs Weltall rasen. Im Blätterwald der Medien rauschte es, denn auch eine besonders starke Sonneneruption war dabei.

Vom 12. bis 14. Februar könnten diese Sonnenstürme auf der Erde eintreffen, meldete die Weltraumwetter-Vorhersage der US-amerikanischen Wetterbehörde NOOA. Allerdings werden nur moderate Stürme erwartet. Das heißt für uns, dass wir hier in Bayern vermutlich gar nichts davon mitbekommen werden.

Warum gibt es derzeit viele Sonnenflecken und Sonneneruptionen?

Sonneneruptionen sind derzeit recht häufig, weil die Sonne gerade - wie alle elf Jahre - auf den Höhepunkt ihrer Aktivität zusteuert. Das bedeutet für die Sonne: Immer häufiger sorgen starke magnetische Felder im Sonneninneren dafür, dass auf der Oberfläche Sonnenflecken entstehen - dunkle Spots, die wir von der Erde aus beobachten und zählen können.

Je aktiver die Sonne, desto häufiger werden die Sonnenflecken. Sie entstehen dort, wo starke Magnetfelder Sonnenmaterial in gewaltigen Bögen aus der Sonnenoberfläche hinausdrücken. Im Extremfall gibt es eine Art magnetischen Kurzschluss, der all das Material ins All schleudert - eine Sonneneruption.

Warum wird nicht aus jeder Sonneneruption ein Sonnensturm?

Die Antwort ist ganz einfach: Der koronale Massenauswurf erfolgt nur selten genau in Richtung der Erde. Sonneneruptionen finden ringsherum auf der Sonne statt. Die elektromagnetischen Teilchen der Sonnenmaterie werden in beliebige Richtungen ins All hinausgeschossen. Selbst wenn wir einen Sonnenflecken beobachtet haben, der zu uns weist: Die Sonne rotiert um ihre Achse wie die Erde um die Erdachse - die Eruption kann also erfolgen, wenn der Fleck sich gerade auf der Rückseite der Sonne befindet, aus unserer Sicht.

Auch wenn eine Sonneneruption genau in unserer Richtung verläuft, trifft sie noch lange nicht jedes Mal die Erde. Die Sonnenteilchen reisen rund 150 Millionen Kilometer von der Sonne zur Erde. Je nach Geschwindigkeit der jeweiligen Teilchen vergehen dabei normalerweise zwei bis drei Tage. Und erst im letzten Moment lässt sich sagen, ob der jeweilige Sonnensturm wirklich auf die Erde treffen wird.

Jens Berdermann vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) beobachtet Sonnenstürme ganz genau, weil er im Bedarfsfall rechtzeitig warnen können möchte: "Das Problem ist, dass man zu Beginn des Ereignisses an der Sonne noch nicht weiß, ob die Erde getroffen wird. Es gibt einen Punkt zwischen Erde und Sonne, wo wir einen Satelliten haben mit Sonnenwindbeobachtungsinstrumenten. Aber leider 1,5 Millionen Kilometer entfernt, das ist nur noch der letzte kleine Teil [der gesamten Strecke, Erg. der Red.]. Und wir haben nur noch eine Vorhersagezeit von einer halben bis Dreiviertelstunde, bis die Störung die Erdatmosphäre erreicht."

Was sind die Auswirkungen einer Sonneneruption auf der Erde?

Erreicht der Sonnensturm die Erde, kommt es zu einem der schönsten Wetterereignisse überhaupt: Polarlichter tanzen am Himmel, die Aurora borealis erscheint in leuchtenden Farben. Allerdings nur selten bei uns, nicht umsonst werden die Himmelserscheinungen auch "Nordlichter" genannt. Denn Erdatmosphäre und Erdmagnetfeld schützen uns sehr gut vor dem elektromagnetischen Teilchensturm und leiten die geladenen Sonnenteilchen in Richtung der beiden Pole der Erde. Dort dringen sie in die Erdatmosphäre ein und bringen deren verschiedene Atome zum Leuchten: Polarlichter entstehen.

Weil die Sonne auf ihren Aktivitätshöhepunkt zusteuert, haben wir 2024 gute Chancen, auch mal ein Polarlicht bei uns in Bayern zu sehen. Doch so weit entfernt vom Polarkreis tauchen sie selten auf. Auch die aktuellen Eruptionen werden nach Schätzung der NOOA bestenfalls bis zu den mittleren Breiten Skandinaviens zu sehen sein.

Welche Folgen hat eine Sonneneruption für Stromnetze und Internet?

Elemente, die außerhalb von Erdmagnetfeld und -atmosphäre um die Erde kreisen, sind dagegen ungeschützt, wenn ein Sonnensturm sie trifft. Einzelne Satelliten etwa können gestört oder beschädigt werden, wenn sie von den hochenergetischen Sonnenteilchen beschossen werden. Navigationssysteme können zeitweise ausfallen, auch Stromnetze können lokal zusammenbrechen, weil die stark magnetischen Sonnenteilchen auf sie einwirken.

Was das bedeuten kann, skizziert Berdermann vom DLR: "Gerade heutzutage, wenn man einen großflächigen Stromausfall hat, dann ist es so, dass man relativ schnell Rettungskräfte braucht, weil vielleicht Panik auftritt. Und diese Rettungskräfte brauchen zwei Sachen ganz dringend: Das ist eine sehr genaue Navigation und eine gute Kommunikation."

Je komplexer das technische Zusammenspiel auf der Erde wird, je mehr es auf Satellitentechnik beruht oder je anfälliger es für magnetische Störungen ist, umso empfindlicher wird unser Alltag gegenüber Sonnenstürmen. "Wenn wir so leben würden, wie vor 100 oder 150 Jahren, würden wir uns überhaupt keine Sorgen machen müssen. Weil die Atmosphäre eigentlich dick genug und das Magnetfeld stark genug ist, um die stärksten Sonnenstürme abzuhalten", erläutert Hardi Peter vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

Im Audio: Was ein Sonnensturm bei uns anrichten kann

Polarlichter oder Nordlichter, wie sie auch heißen, sind vor allem innerhalb der Polarkreise zu sehen, nur selten in Bayern.
Bildrechte: picture-alliance/dpa
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Polarlichter werden von Sonneneruptionen verursacht. Aber die Sonnenstürme können auch unerwünschte Auswirkungen haben.

Dieser Artikel ist erstmals am 13.02.2024 auf BR24 erschienen. Das Thema ist weiterhin aktuell. Daher haben wir diesen Artikel erneut publiziert.

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