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Solare Partikelschauer

Sonneneruptionen Solare Partikelschauer

Stand: 31.01.2019

Nordlichter in Deutschland. Diese Nordlichter (Aurora borealis) wurden durch eine gigantische Wolke elektrisch geladener Teilchen eines Sonnensturms in der Erdatmosphäre erzeugt.  | Bild: picture-alliance/dpa

Die Sonne ist der Zentralkörper unseres Planetensystems, dank ihrer thermischen Energie gibt es Leben auf der Erde. In ihrem Inneren tobt seit Milliarden Jahren ein Feuer. Durch Kernfusion verschmelzen in jeder Sekunde fast 600 Millionen Tonnen Wasserstoff zu Helium. Dabei wird viel Energie freigesetzt, an die Oberfläche transportiert und in alle Richtungen ins All abgestrahlt.

Doch damit nicht genug. Andauernd weht ein Teilchenstrom aus geladenen Elektronen und Protonen von der Sonne zur Erde. Mit einer Geschwindigkeit von etwa 400 Kilometern pro Sekunde trifft ein "normaler" Sonnenwind in 60.000 Kilometern Höhe auf den irdischen Schutzschild, das Magnetfeld. Der Sonnenwind deformiert zwar die Magnetosphäre, wird aber parallel zu den Feldlinien um die Erde herum, in Richtung Nord- und Südpol gelenkt. In den Polarregionen gelangen Teilchen des Sonnenwindes bis zur Ionosphäre, der obersten Schicht der Erdatmosphäre.

Stürmische Zeiten bei hoher Sonnenaktivität

Indes kommt die Oberfläche der Sonne nicht zur Ruhe. Heiße Materialströme aus dem Inneren drängen immer wieder nach oben, doch in manchen Gegenden behindern Magnetfelder den Hitzetransport. Dunkle Gebilde, Sonnenflecken genannt, zeugen von instabilen Zonen. Die Sonnenflecken erreichen eine Temperatur von 4.000 bis 5.000 Grad Celsius, während die Umgebung rund 5.600 Grad heiß ist. Etwa alle elf Jahre erlangt die Sonnenaktivität ihr Maximum.

Je zahlreicher und größer die Sonnenflecken, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einem solaren Teilchenereignis (Solar Energetic Particles - SEP) in Gestalt von Plasma-Eruptionen und Plasma-Explosionen kommt.

Rot-grün bis blau-violette Polarlichter sind ungefährliche Begleiterscheinungen erhöhter Sonnenaktivität. Sie werden in den höheren Schichten der Atmosphäre erzeugt, geladene Teilchen kommen in Kontakt mit Luftmolekülen und bringen sie zum Fluoreszieren.

Wenn das Weltraumwetter gestört wird…

Folgen so genannter Flares (engl. Fackel, Aufleuchten) auf der Sonnenoberfläche können Strahlungsstürme sein. Dabei werden Elektronen und andere Teilchen freigesetzt und stark beschleunigt.

Zudem verursachen Eruptionen koronale Massenauswürfe - große Mengen solaren Materials werden aus der Korona, dem äußersten Teil der Sonnenatmosphäre, in den Weltraum geschleudert. Magnetfelder halten die Ansammlung von ionisiertem Gas zusammen, eine Druckwelle entsteht und das Gemenge rast im schlimmsten Fall mit hoher Geschwindigkeit auf die Erde zu. Hier trifft es als geomagnetischer Sturm auf das Magnetfeld der Erde und kann folgenreiche Störungen, etwa Spannungsschwankungen in Hochspannungsleitungen oder Telekommunikationseinrichtungen verursachen.

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Bastille Day Event war eine starke Sonneneruption am 14. Juli 2000, die nahe dem Höhepunkt des Sonnenmaximums im Sonnenzyklus 23 auftrat. Die Fackel der X5.7-Klasse stammt aus einem Sonnenfleck, der als Active Region 9077 bekannt ist, und löste daraufhin fünfzehn Minuten später einen S3-Strahlungssturm auf der Erde aus, als energiereiche Protonen die Ionosphäre bombardierten. Das Protonenereignis war viermal so heftig wie noch nie seit der Einführung von SOHO 1995 und ACE 1997.  | Bild: picture-alliance/dpa zum Thema Sonneneruptionen Wenn heiße Gase die Erde treffen

Die Sonne hat großen Einfluss auf das Erdgeschehen. Sie spendet Licht und Wärme, katapultiert auch beträchtliche Plasmamengen in den Weltraum. Zum Sonnensturm formiert, können hochenergetische Teilchen immense Schäden verursachen. [mehr]