Erde in Aufruhr: Sind Sonnenstürme verantwortlich?

Alle elf Jahre durchläuft die Sonne einen Zyklus in ihrer Aktivität. Während des Maximums ist das Gestirn besonders aktiv. In dieser Zeit gibt es eine hohe Anzahl an solaren Phänomenen.

Dazu zählen Sonnenflares, Sonnenflecken und koronale Massenauswürfe (CME). Sie können teils erhebliche Auswirkungen auf die technologischen Systeme auf der Erde haben.

Sonnenstürme

Der Begriff "Sonnensturm" wird oft als Sammelbegriff für verschiedene Arten von Sonnenaktivitäten verwendet, einschließlich Sonnenflares und CMEs. Sonnenstürme können eine Vielzahl von Effekten auf der Erde haben, wie Störungen in Satelliten- und Funkkommunikationen, beeinträchtigte GPS-Signale und sogar die Erzeugung spektakulärer Polarlichter.

Koronale Massenauswürfe (CMEs)

Koronale Massenauswürfe sind riesige Wolken geladener Partikel, die von der Sonne in den Weltraum geschleudert werden. CMEs kann man sich wie gigantische Blasen aus Sonnenmaterial vorstellen, die mit enormer Geschwindigkeit ins All geschleudert werden. Sie können Satelliten und elektrische Netze auf der Erde stören – besonders wenn sie auf die Erde gerichtet sind.

Sonnenflecken

Sonnenflecken wiederum sind dunklere, kältere Bereiche auf der Oberfläche der Sonne, die Sonnenphotosphäre. Sie sind ein Indikator für magnetische Aktivitäten auf der Sonne. Oftmals sind sie der Ursprungsort von Sonnenflares.

Sonnenflares

Die Begriffe "Sonneneruption" und "Sonnenflare" werden oft synomy verwendet. Beide bezeichnen das gleiche Phänomen: einen plötzlichen, intensiven Ausbruch von Strahlung und Energie auf der Sonne. Diese Eruptionen entstehen durch die Freisetzung magnetischer Energie in den Sonnenflecken. Als "Flares" können sie elektromagnetische Strahlung über das gesamte Spektrum aussenden, einschließlich sichtbares Licht, Radiowellen, und Röntgenstrahlen. Die Stärke einer Sonneneruption wird in 3 Kategorien eingeteilt: X-Klasse, M-Klasse und C-Klasse. Sonnenflares der Klasse X können die Erdumgebung massiv beeinflussen, indem sie die oberen Schichten der Erdatmosphäre stören. Damit können sie beträchtliche Auswirkungen auf die Raumwetterbedingungen und technologische Systeme auf der Erde haben. Bei stärkeren Eruptionen wird befürchtet, dass sie ein großflächliches Blackout auslösen können.

Der aktuelle Sonnenzyklus 25 hat im Dezember 2019 begonnen. Zurzeit steuert er auf seinen Höhenpunkt zu. Wissenschaftler rechnen damit, dass dieser spätestens 2026 erreicht sein wird. Dass die Aktivität derzeit besonders hoch ist, lässt sich an den jüngsten Flares erkennen. Zu sehen sind diese unter anderem als Nordlichter. Erst in den letzten Wochen war die Aktivität so heftig, dass die sonst vorrangig im hohen Norden zu beobachtenden Lichtspiele sogar in unserem Breitengrad mit freien Auge sichtbar waren.

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Erst am 14. Dezember hat sich ein bedeutender Sonnensturm ereignet. Von der NASA wurde er als X2.8-Sonnenflare klassifiziert. Unter der Kategorie X-Flares versteht man die intensivsten Sonnenstürme. Die Zahl 2.8 gibt dabei die Stärke des Flares an. Die jüngsten starken Sonnenflares, einschließlich des Flares vom 14. Dezember, deuten darauf hin, dass die Sonne eine Phase erhöhter Aktivität durchläuft. Das ist typisch für die Annäherung an das Maximum eines Sonnenzyklus.

Zeitgleich wird die Erde derzeit von einer erhöhten Zahl an Erdbeben und Vulkanausbrüchen heimgesucht. Wenige Tage nach dem X2.8 hat sich in China ein massives Erdbeben der Stärke der 6,3 ereignet. In Island ist nach wochenlangen Beben endgültig ein Vulkan ausgebrochen. Auch rund um die Magmakammern des Ätna rumort es seit Monaten massiv. Immer öfter hört man jetzt, dass die gesteigerte Sonnenaktivität auch für die gesteigerte Aktivität der Erdkruste sorgen könnte. Kann da etwas dran sein?

Die Idee, dass Sonnenstürme einen Einfluss auf Erdbeben und Vulkanausbrüche haben könnten, basiert auf der Beobachtung, dass große Erdbeben manchmal in Gruppen und nicht zufällig auftreten. Eines vorweg geschickt: Die allgemeine wissenschaftliche Meinung ist überwiegend skeptisch.

Studie entdeckt möglichen Zusammenhang

Trotz allgemeiner Skepsis gibt es Studien, die mögliche Korrelationen zwischen Sonnenaktivität und seismischen Ereignissen untersuchen. In einer Studie aus dem Jahr 2020 etwa haben Wissenschaftler einen Zusammenhang zwischen Sonnenstürmen und Erdbeben entdeckt. Sie haben festgestellt, dass stärkere Erdbeben (5,6 oder mehr auf der Richterskala) häufiger auftraten, wenn die Anzahl und Geschwindigkeit der von der Sonne kommenden Protonen zunahmen. Eine mögliche Erklärung könnte der umgekehrte piezoelektrische Effekt sein. Wenn positiv geladene Protonen der Sonne auf das magnetische Schutzfeld der Erde treffen, würden dabei elektromagnetische Ströme entstehen, die sich weltweit ausbreiten. Diese Ströme könnten die in der Erdkruste vorhandenen Quarzgesteine verformen und dadurch Erdbeben auslösen.

Allgemeine Skepsis zu Zusammenhang

In der etablierten Wissenschaftscommunity wird diese Erklärung für Spekulation gehalten. Allgemein existiert keine wissenschaftlich belegte direkte Verbindung zwischen Sonnenstürmen und seismischen Ereignissen wie Erdbeben oder Vulkanausbrüchen. Während Sonnenstürme geomagnetische Effekte auf der Erde verursachen können, beeinflussen sie nicht direkt tektonische Plattenbewegungen oder vulkanische Aktivitäten. Erdbeben und Vulkanausbrüche werden hauptsächlich durch Prozesse im Erdinneren ausgelöst. Vor allem die Bewegung von tektonischen Platten und Magmabewegungen unterhalb der Erdkruste lösen Vulkanausbrüche und Erbeben aus.