Gefahr extrem starker Sonnenstürme (Flares) größer als bis jetzt angenommen – Massive Auswirkungen auf die Zivilisation möglich
In den vergangenen Monaten kam es auf der Erde zu einer Serie starker Sonnenstürme, die Polarlichter bis weit in die südlichen Breiten sichtbar machten. Einige dieser Sonnenstürme waren so intensiv, dass sie Satelliten störten und Kommunikationssysteme beeinträchtigten. Diese Zunahme steht im Zusammenhang mit dem 11-jährigen Aktivitätszyklus der Sonne, der in diesem Jahr seinen Höhepunkt erreichte.
Sonnenstürme können jedoch noch wesentlich stärker ausfallen, wie das berühmte Carrington-Ereignis von 1859 zeigt. Damals beobachtete der britische Astronom Richard Carrington zwei helle Flecken auf der Sonne, bevor 17 Stunden später ein starker geomagnetischer Sturm begann. Polarlichter wurden bis in die Karibik gesichtet, und Telegrafenleitungen fielen aus oder entzündeten sich. Ein weiteres Beispiel ist der „New York Railroad Storm“ von 1921, der Telegrafenverbindungen zwischen New York und Chicago zerstörte. Noch extremer war ein vor etwa 14.300 Jahren stattgefundener Sonnensturm, der rund 200-mal stärker war als das Carrington-Ereignis. Ein solches Ereignis könnte die moderne Zivilisation erheblich zurückwerfen.
Bisher ging man davon aus, dass extrem starke Sonnenstürme äußerst selten sind. Eine aktuelle Studie, geleitet von Valeriy Vasilyev und veröffentlicht in Science, widerspricht jedoch dieser Annahme. Forschende am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen fanden heraus, dass Sterne mit ähnlichen Eigenschaften wie die Sonne etwa alle 100 Jahre sogenannte Superflares erzeugen können.
Das Fazit aus der Studie: Obwohl Sonneneruptionen nur selten die Erde treffen, scheint das Risiko für einen extrem starken Sonnensturm höher zu sein als bislang angenommen.
Studie zu den Sonneneruptionen von Vasilyev
Sonneneruptionen sind kurze, intensive Ausbrüche elektromagnetischer Strahlung, die aus aktiven Regionen der Sonne stammen. Die Energie einer Sonneneruption kann etwa 1032 Erg betragen. Von anderen Sternen ist bekannt, dass sie Superflares generieren können, bei denen Energien von 1034 bis 1036 Erg freisetzen.
Die Forschungsarbeit von Vasilyev et al. untersuchte mithilfe von Daten des Weltraumteleskops Kepler Superflares, besonders energiereiche Ausbrüche elektromagnetischer Strahlung, bei sonnenähnlichen Sternen. Aus der Analyse von 56.450 Sternen identifizierten die Forschenden 2.889 Superflares mit den oben genannten Energiefreisetzungen. Die Ergebnisse zeigen, dass solche Ereignisse bei sonnenähnlichen Sternen etwa einmal pro Jahrhundert auftreten.
Ein Erg ist eine sehr kleine Energiemenge und entspricht 10-7 Joule. Das ist in etwa die Energie die ein fallender Wassertropfen bei seinem Aufprall freisetzt. Dennoch wird in der Astronomie diese Einheit verwendet, weil sie große Energiemengen veranschaulichen kann. (Quelle: https://www.science.org/)
Katastrophale Auswirkungen eines Superflares und die Zivilisation
Die Auswirkungen eines Sonnensturms vom Ausmaß des Carrington-Ereignisses wären heute deutlich gravierender. Stromtransformatoren könnten zerstört werden, was zu monatelangen Stromausfällen führen könnte. Die hochgradig digitalisierte Infrastruktur wäre besonders gefährdet, da empfindliche Computerchips stark auf Strahlung und Spannungsschwankungen reagieren. In der Raumfahrt werden deshalb bewusst robuste, langsamere Prozessoren eingesetzt. Es wird klar, dass ein solches Ereignis Millionen von Menschen direkt betreffen könnte. Um solche Risiken zu minimieren, müssten Politiker auf redundante Systeme, analoge Notfallinfrastruktur und einen effektiven Katastrophenschutz setzen, der noch analoge Infrastrukturen bereithält. Doch in Ländern wie Deutschland, das schon bei der Verteidigung gegen irdische Gefahren unterfinanziert ist, erscheint dies derzeit eher utopisch.