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Sonneneruptionen: "Es war der perfekte Sturm"

Vor 144 Jahren schleuderte die Sonne eine gigantische Fackel aus Gas und Partikeln in Richtung Erde. Die Nasa wertete jetzt neu entdeckte Daten aus. Das Ergebnis: Ein erneuter "Jahrhundertsturm" wäre eine Katastrophe für Strom- und Kommunikationsnetze.



Sonnen-Eruption vom 23. Oktober 2003: Zwei Warnschüsse vom Zentralgestirn
SOHO/ NASA

Sonnen-Eruption vom 23. Oktober 2003: Zwei Warnschüsse vom Zentralgestirn

Es waren zuerst nur ein paar Astronomen, die ahnten, was geschehen würde. Ende August 1859 hatten sie entdeckt, dass die Oberfläche der Sonne von zahlreichen dunklen Flecken übersät war, die auf extrem dichte Magnetfelder hinweisen. Die Felder griffen ineinander und schleuderten eine gigantische Sonnenfackel ins All. In der betroffenen Region leuchtete die Sonne eine volle Minute doppelt so hell wie sonst.

17 Stunden und 40 Minuten später waren es nicht mehr nur Astronomen, die das Inferno im All bemerkten. Kurzschlüsse durchzuckten Telegraphendrähte und lösten zahlreiche Brände in den USA und Europa aus - und das in einer Zeit, als der Telegraph ganze 15 Jahre alt und ein Stromnetz praktisch nicht vorhanden war, geschweige denn Satelliten, Telefonnetze oder Rundfunksender. Nordlichter, normalerweise nur an den Polen sichtbar, tauchten plötzlich über Rom und Hawaii auf.

In 18 Stunden von der Sonne zur Erde

Was war geschehen? Die Sonne spie einen Plasmaschwall genau in Richtung Erde, und das mit einer außergewöhnlichen Geschwindigkeit. Solare Stürme brauchen in der Regel zwei bis vier Tage, um die 150 Millionen Kilometer zur Erde zurückzulegen. Dieser schaffte es in knapp 18 Stunden. Zudem waren die Magnetfelder innerhalb des Plasmastroms enorm stark. "Viertens, und das ist das Wichtigste, zeigte das Magnetfeld der Erde in die von der Fackel abgewandte Richtung", erklärt Nasa-Experte Bruce Tsurutani, der jetzt mit Kollegen aus Brasilien und Indien im Fachblatt "Journal of Geophysical Research" eine Studie zum Sonnensturm von 1859 veröffentlichte.

Sonnen-Eruption vom 4. Januar 2002: "Flares" können im Ausmaß das Vielfache des Erddurchmessers erreichen
SOHO/ EIT; SOHO/LASCO

Sonnen-Eruption vom 4. Januar 2002: "Flares" können im Ausmaß das Vielfache des Erddurchmessers erreichen

In der Regel hält das irdische Magnetfeld den permanenten Strom geladener Partikel, den Sonnenwind, von der Erde fern. Der so genannte koronale Massenauswurf vom 1. September 1859 aber durchdrang den Schutzschild und erreichte die oberen Schichten der Atmosphäre, sorgte für spektakuläre Lichterscheinungen und eine Menge Kurzschlüsse.

Für sich genommen brächte keines der vier Ereignisse, die den Sturm verursachten, keinen Astronomen in Wallung. "Aber zusammen hatten sie die stärkste Zerrüttung der Ionosphäre zur Folge, die jemals aufgezeichnet wurde", sagte Tsurutani. "Es war der perfekte Sturm im Weltraum."

Laues Lüftchen verursachte Millionenschaden

Solare Ausbrüche führen alle paar Jahre zu Ausfällen auf der Erde und im Orbit. 1994 etwa wurden zwei Kommunikationssatelliten erheblich gestört; Mitarbeiter von kanadischen Zeitungen, Fernseh- und Radiosendern hatten einen schlechten Tag. Bei anderen Gelegenheiten fielen Mobilfunknetze, GPS-Systeme und Stromnetze zeitweilig aus. 1989 legte ein Sonnensturm das Stromnetz im kanadischen Quebec lahm. Millionen Menschen saßen neun Stunden lang im Dunkeln, der Schaden wurde auf hunderte Millionen Dollar geschätzt.

Verglichen mit dem Orkan von 1859 entsprachen die beiden Sonnestürme der vergangenen Woche und selbst der Stromausfall von Kanada eher lauen Lüftchen. Die Wirkung eines Weltraumsturms wird in Nanotesla (nT) gemessen: Je geringer der Wert, desto stärker der Sturm. Der koronale Massenauswurf, der Quebec in Dunkelheit tauchte, erreichte nach Angaben das Nasa minus 589 Nanotesla. Der Jahrhundertsturm von 1859 fegte mit gewaltigen minus 1760 Nanotesla durchs All. Diesen Wert schätzten Tsurutani und seine Kollegen anhand von zeitgenössischen astronomischen Beobachtungen, Zeugenaussagen und erst kürzlich entdeckten Erdmagnetfeld-Daten des indischen Colaba-Observatoriums.

Nasa befürchtet Absturzgefahr für Satelliten

Was ein Ausbruch wie der von 1859 heutzutage anrichten würde, dürfte Betreibern von Satelliten, Strom- und Kommunikationsnetzen den Schweiß auf die Stirn treiben. Zwar sind die Menschen selbst auch vor übelstem Weltraum-Wetter sicher, doch in der technischen Infrastruktur wären schwerste Schäden kaum zu vermeiden. Der Weltraumsturm würde nach Angaben der Nasa zu Überladungen in Strom- und Telefonleitungen führen, Handys zum Schweigen und Satelliten im Extremfall zum Absturz bringen.

Werden die oberen Schichten der Atmosphäre stark genug erhitzt, so ein Szenario der US-Weltraumbehörde, könnten sie sich so weit ausdehnen, dass so mancher künstlicher Erdtrabant sich plötzlich in dünner Luft wieder fände. "Das könnte Satelliten abbremsen und in die Atmosphäre stürzen lassen", sagte Tsurutani.

Dass ein Super-Sturm erneut auftreten könnte, hält der Wissenschaftler für ausgemacht. "Er könnte sogar wesentlich stärker ausfallen als 1859. Wir haben nur leider keine Ahnung, wann es geschehen wird." Zwar würde ein solcher Ausbruch von heutigen Instrumenten sofort registriert, doch seine Wirkung wäre erst nach seinem Auftreffen auf das Erdmagnetfeld sichtbar. Dessen Ausrichtung nämlich wäre in einem solchen Moment unbekannt, was - wie die Nasa einräumt - ein "toter Winkel" in der Weltraum-Wettervorhersage ist.

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