SONNENSTURM
Eruptionen auf der Sonne können den Sonnenwind zu einem Sonnensturm werden lassen.
Bei Sonneneruptionen unterscheidet man grundsätzlich zwischen sogenannten «Flares» und «koronalen Massenauswürfen», in der englischen Fachsprache «CME» (Coronal Mass Ejection).
Beides sind Explosionen auf der Sonne, aber obwohl sie manchmal gleichzeitig vorkommen, sind sie nicht dasselbe.
Ein «Flare» ist ein Lichtblitz in der Chromosphäre, ein plötzlicher Helligkeitsblitz nahe der Sonnenoberfläche.
Flares sind kurz, aber extrem intensiv und senden einen Röntgenblitz und hochenergetische Teilchen in den Kosmos.
Der Blitz verlässt die Sonne mit Lichtgeschwindigkeit und trifft, sofern der Flare gegen die Erde gerichtet ist, ca. 8 Minuten später auf unser Magnetfeld. Die hochenergetischen Teilchen brauchen etwas länger für die Reise und treffen normalerweise nach ungefähr 30 - 80 Minuten bei uns ein.
Für die Stärke von Flares gibt es die fünf Kategorien A, B, C, M und X (A ist am schwächsten, X am stärksten), und innerhalb jeder dieser Kategorien wird dann nochmals in Abstufungen von 1 bis 10 unterteilt.
A2 ist zweimal stärker als A1, A3 ist dreimal stärker als A1, A4 ist viermal stärker als A1 etc.
A10 ist somit 10 Mal stärker als A1 und dasselbe / gleich stark wie B1.
Das Gleiche gilt für alle Kategorien (B10 = C1, C10 = M1, M10 = X1).
A1 ist also quasi ein «Mini-Flare», X10 ein sehr grosser. Ist ein Flare stärker als X10, wird einfach weitergezählt.
Der stärkste bis jetzt registrierte Flare wurde zuerst mit X28 angegeben und später sogar auf X45 korrigiert.
Ein Flare ist zwar selber noch nicht wirklich ein Sonnensturm, kündigt aber manchmal einen solchen an und führt definitiv zu erhöhter Polarlicht-Aktivität.
Ein «wahrer» Sonnensturm wird durch einen koronalen Massenauswurf, kurz «CME», ausgelöst.
CME’s sind die grössten Explosionen in unserem Sonnensystem und setzen in etwa so viel Energie frei wie eine Milliarde (!) Wasserstoffbomben.
Bei einem CME schleudert die Sonnen-Korona riesige Teilchenwolken aus mehreren Milliarden Tonnen gasförmigem, glühend heissem Plasma ins Universum. Diese Teilchenwolken sind voll mit elektrisch geladenen Partikeln und können mit bis zu über
2000 KM pro Sekunde durch den Raum jagen.
Koronale Massenauswürfe dauern üblicherweise ungefähr einen halben Tag und können im Solar-Maximum mehrmals täglich vorkommen.
Ist ein CME gegen unseren Heimatplaneten gerichtet, wird die Magnetosphäre der Welt normalerweise ca. 24 bis 36 Stunden (Spannbreite ca. 8 bis 72 Stunden) später getroffen und dann auf der Tag-Seite gegen die Erde gedrückt, während sie auf der Nacht-Seite in einem langen Schwanz in die Länge gezogen wird. So verursachen CME’s die stärksten Polarlichter.
Für die Stärke bzw. Art eines Sonnensturms gibt es drei Kategorien, R, S und G.
Sie sind nach ihren Folgen auf der Erde benannt :
R - bewirkt Radiostörungen, ausgelöst durch einen Röntgenblitz
S - bewirkt Strahlungseffekte, ausgelöst durch hochenergetische Teilchen
G - bewirkt geomagnetische Effekte, ausgelöst durch eine Plasmawolke (ausschliesslich durch CME's verursacht)
Innerhalb jeder dieser drei Kategorien gibt es wiederum Abstufungen, im Gegensatz zu den Flares (1-10) aber lediglich von 1-5 (1 ist am schwächsten, 5 am stärksten).
Sonnenstürme können, abgesehen von den fantastischen Nordlichtern, die sie oft bewirken, allerdings auch fatale Folgen für uns haben, da sie nämlich z. B. auch Satelliten beschädigen, Funkverbindungen unterbrechen oder elektrische Geräte kaputt und unbrauchbar machen können.
Damit haben sie in unserer heutigen, stromabhängigen Gesellschaft ein gewaltiges Zerstörungspotenzial.
Wie sähe unser Alltag aus, wenn wir von einem extrem starken Sonnensturm getroffen würden (nicht «nur» einem wie demjenigen am 13. März 1989, der in Quebec (Kanada) zu einem stundenlangen, grossflächigen Stromausfall führte...es sind weit grössere Eruptionen mit weitreichenderen Folgen möglich als diese) und für eine oder zwei Wochen (oder gar einen Monat oder noch länger) keinen Strom hätten ? Verkehr, Wirtschaft, Computer, Krankenhäuser und und und…praktisch alles wäre lahmgelegt. An die Aufbewahrung von verderblichen Lebensmitteln oder Kochen und Heizen wollen wir gar nicht erst denken.
Folgende (negativen) Auswirkungen können Sonnenstürme auf uns Lebewesen bzw. unseren Planeten haben :
Ein Sonnensturm der Kategorie R kann auf der Tag-Seite der Erde den Hochfrequenz-Funk (HF) und die Niederfrequenz-Navigation beeinflussen. Das Spektrum reicht von einer nur leichten Verschlechterung der Navigationssignale und des HF mit kurzen Ausfällen des Funkkontakts bei einem R1, bis hin zu einem Totalausfall von HF und Navigationssystemen über mehrere Stunden bei einem R5.
Ein Sonnensturm der Kategorie S kann uns biologisch treffen und Einfluss auf Satelliten und andere elektronische Systeme haben. Ein S1 hat biologisch üblicherweise gar keine und lediglich geringe Auswirkungen auf den HF in den Polargebieten, bei höheren S-Stufen können Menschen in Flugzeugen, die in hohen Breitengraden fliegen, sowie Astronauten einem erhöhten Strahlungsrisiko ausgesetzt sein. Bei einem S5 kann es zusätzlich sein, dass zum Beispiel Satelliten unbrauchbar gemacht werden, der HF in den Polarregionen zusammenbricht und/oder Navigationsgeräte aufgrund von Positionsfehlern über mehrere Tage massiv gestört sind.
Ein Sonnensturm der Kategorie G hat für uns Menschen hauptsächlich Auswirkungen auf den Strom und die Raumfahrt. Während ein G1 nur eventuelle, schwache Schwankungen des Stromnetzes zur Folge hat, kann ein G5 zu dessen vollständigem Zusammenbruch, grossflächigen Spannungsproblemen, Schäden an Transformatoren, Fehlschaltungen und Stromausfällen sowie stunden- oder gar tagelangem Ausfall des HF, von Satelliten und Navigationssystemen führen.
In der Raumfahrt liegt die Bandbreite von möglicherweise nur leichten Auswirkungen auf den Satellitenbetrieb über z. B. Veränderungen von Flugbahnen bis hin zu u. a. Problemen mit der Orientierung.
Ausserdem haben sämtliche CME’s / Sonnenstürme dieser Kategorie potenziell Einfluss auf Tiere, welche das Erdmagnetfeld zur Orientierung und Fortbewegung nutzen (z. B. Wale). Man hat entdeckt, dass sich diese nach grösseren Sonneneruptionen, die eine starke Störung des Erdmagnetfelds zur Folge haben, oftmals verirren und an Orten auftauchen (oder stranden), an denen sie normalerweise nicht anzutreffen sind.
Wie auch immer – an dieser Stelle ein «Dreifaches Hoch !» auf sowie ein herzliches «Dankeschön !» an die Magnetosphäre.
Würde nämlich ein koronaler Massenauswurf von ihr nicht abgefangen und abgelenkt werden, sondern uns ohne ihren Schutz treffen, würden wir keine Nordlichter sehen und müssten über all das gar nicht mehr nachdenken – dann würde der CME sämtliches Leben auf unserem Planeten sofort auslöschen.