Erstmals wurden die Auswirkungen einer Sonneneruption auf der Erde, dem Mond und dem Mars gleichzeitig verzeichnet.
Die gesammelten Daten der aufgezeichneten massiven Sonneneruption geben über unterschiedliche Folgen von koronalen Masseauswürfen auf den drei Himmelskörpern Aufschluss. So ist die Erde durch eine dichte Atmosphäre und dem relativ starken Magnetfeld besonders gut vor den geladenen Teilchen der Sonne geschützt. Die dünne Mars-Atmosphäre und das schwache Magnetfeld dort, bieten noch einen halbwegs brauchbaren Schutzschild. Dem Mond fehlen diese Eigenschaften und so trifft ihn die kosmische Strahlung fast ungebremst.
Auswirkungen auf bemannte Missionen
Die europäische Raumfahrtagentur ESA erklärt, wie sich die kosmische Strahlung auf bemannte Missionen am Mars und Mond auswirken könnte. So befinden sich Raumfahrer in Gefahr an akuter Strahlenkrankheit zu leiden, wenn sie einer Strahlendosis von 700 Milligray (0,7 Gray) ausgesetzt sind. Die ESA rechnet vor, dass Astronaut, die einer Dosis von 10 Gray ausgesetzt sind, keine zwei Wochen überleben würden.
Auf der Erde wurde vom Masseauswurf, der sich bereits am 28. Oktober 2021 ereignete, eine vernachlässigbare Dosis von 10 Milligray aufgezeichnet. Auf der Mondoberfläche waren es 17 Milligray und am Mars hat der Curiosity-Rover 0,3 Milligray gemessen. Die ESA veröffentlichte am Dienstag ein Video zu den Daten der massiven Sonneneruption, die auf der Erde, dem Mond und dem Mars gleichzeitig verzeichnet wurde:
Sonne so aktiv wie lange nicht mehr
Die Zahl der Sonnenflecken ist nach Daten der US-Atmosphärenbehörde NOAA derzeit so hoch wie seit über 20 Jahren nicht mehr. Da die Häufigkeit der Sonnenflecken mit der Sonnenaktivität zusammenhängt, entstehen dann auch viele Sonnenstürme - und die können je nach Richtung auch für die Erde brisant werden. In den nächsten Jahren werde es wahrscheinlich zu mehr Sonnenstürmen kommen, sagte Sami Solanki, Direktor am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS).
Die Sonnenflecken treten in einem etwa elfjährigen Zyklus vermehrt auf. Aktuell befindet sich die Sonne im Solarzyklus 25 und nach Daten der NOAA hat die Zahl der Sonnenflecken bereits das Maximum des vorhergehenden übertroffen. "Allerdings muss auch betont werden, dass Zyklus 24 ein extrem schwacher Zyklus war", sagte Solanki. Die Zahl der Sonnenflecken liege über alle Solarzyklen hinweg gesehen derzeit in einem mittleren Bereich.
Das bedeutet höhere Zahl von Sonnenflecken
Eine höhere Zahl von Sonnenflecken ist laut Solanki ein Zeichen dafür, dass das Magnetfeld der Sonne stärker und sie selbst aktiver ist. Es gebe dann mehr Massenauswürfe, bei denen ein Teil der Atmosphäre der Sonne einfach rausgeschleudert werde in den interplanetaren Raum, sagte der Forscher.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erklärt die Entstehung von Sonnenflecken so: Permanent wirbelt heiße Materie aus dem Inneren der Sonne an die Oberfläche. Dieser Vorgang kann durch lokale Verstärkungen des Magnetfelds der Sonne behindert werden. Die Folge: Es entstehen etwas kältere Stellen auf der Sonnenoberfläche, die als Sonnenflecken sichtbar werden.
"Ein Sonnenfleck besteht aus einem sehr starken Magnetfeld. Das ist mehrere Tausendmal so stark wie das Magnetfeld der Erde", erklärte Solanki. "Das heißt, es kommt dort sehr viel weniger Energie an die Oberfläche und es kann auch viel weniger abgestrahlt werden. Und deshalb erscheinen die Flecken dunkel."
Teilchen können dann in das Magnetfeld eintreten
Je mehr Sonnenflecken Experten entdecken, desto wahrscheinlicher sind Sonneneruptionen. Der europäischen Raumfahrtbehörde Esa zufolge können dabei hochenergetische Teilchen in einer Dimension von mehreren Zehnmilliarden Tonnen ins All geschleudert werden. Sie können innerhalb von Stunden auch zur rund 150 Millionen Kilometer entfernten Erde gelangen. Der Schutzschild der Erde, die Magnetosphäre, "wird dabei wie eine Seifenblase auseinandergezogen und kann sozusagen reißen". Die Teilchen können dann in das Magnetfeld eintreten.
Dies könne zu "wunderschönen Sachen wie Polarlichtern" führen, aber auch zu Satellitenschäden, sagte Solanki. Auch der Zusammenbruch eines Stromnetzes sei möglich. "Das ist schon passiert, meistens in etwas höheren Breiten. Aber wir haben die letzten 150 Jahre keinen so richtig großen Sonnensturm gehabt. Es kann also noch schlimmer kommen", betonte der Forscher. Richtig große Eruptionen gebe es aber selten. Selbst bei wenigen Flecken genüge jedoch "nur ein einzelner riesiger Fleck" auf der Sonne, der mit großer magnetischer Energie auch für einen gefährlicheren Ausbruch sorgen könne.
Sonnenstürme haben geringen Einfluss auf Erdklima
Der Einfluss der Sonnenstürme auf das Erdklima ist hingegen gering: "Die Helligkeit der Sonne schwankt mit der Zahl der Sonnenflecken, und es gibt verschiedene Hinweise, dass solche Schwankungen einen geringfügigen Einfluss auf das Klima haben", sagte Solanki. "Es ist allerdings wichtig zu betonen, dass solche Helligkeitsschwankungen keinen nennenswerten Beitrag zum rasanten Anstieg der globalen Temperatur der Erde in den letzten etwa 50 Jahren geleistet haben."
Um die Vorhersage für das sogenannte Weltraumwetter in Zukunft zu verbessern, arbeitet die europäische Raumfahrtbehörde derzeit an einem Satelliten, der Solanki zufolge in einigen Jahren starten soll. Er soll das Magnetfeld der Sonne messen.
