Solarwinde verformen die Magnetosphäre der Erde
Nach einer großen Eruption verformt ein starker Sonnenwind die Magnetosphäre der Erde. Bildrechte: imago/UPI Photo

Permanente Bedrohung Mega-Sonnenstürme - Die Gefahr aus dem Weltall

Wissenschaftler haben einen Mega-Sonnensturm nachgewiesen, der vor knapp 2.700 Jahren die Erde traf. Würde uns ein ähnliches Ereignis heute ereilen, wären die Folgen für Telekommunikation und Energieversorgung verheerend. Die Gefahr ist real: Alle 100 bis 200 Jahre erwischt ein besonders starker Sonnenwind unseren Planeten.

Solarwinde verformen die Magnetosphäre der Erde
Nach einer großen Eruption verformt ein starker Sonnenwind die Magnetosphäre der Erde. Bildrechte: imago/UPI Photo

Sie sind eine potentielle Gefahr für Satelliten, Stromnetze und Kommunikationssysteme. Immer wieder wird die Erde von Sonnenstürmen heimgesucht. Ursache sind große Eruptionen unseres Muttersterns. Treffen diese starken Sonnenwinde auf das schützende Magnetfeld unseres Planeten, werden gewaltige Mengen energiereicher Partikel in der Erdatmosphäre freigesetzt. Sie sorgen für die bekannten Polarlichter, aber auch für Störungen im Funkverkehr, Stromschwankungen und Satelliten-Schäden.

Messungen erst seit 60 Jahren

Illustration eines Solarsturms auf der Sonnenoberfläche.
Solarsturm nach einer starken Sonnen-Eruption. Bildrechte: imago/Panthermedia

Seit 60 Jahren werden Sonnenstürme mit Messinstrumenten erfasst. Die bisher stärksten Werte wurden am 23. Februar 1956 gemessen. Ein Forscherteam um den Geologen Paschal O’Hare von der Universität Lund in Schweden schätzt, dass damals 1,8 Milliarden energiereiche Protonen pro Quadratzentimeter auf die Erde einströmten. Das ist ein extrem hoher Wert, bei dem die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen definitiv gestört und die Funktion elektrotechnischer Anlagen beeinträchtigt werden.

Fast Atomkrieg ausgelöst

1972 sorgte ein solcher Sonnensturm weltweit für Störungen der Elektronik und Telekommunikation. Vor der vietnamesischen Küste ließ der geomagnetische Sturm tausende Magnetminen der US Navy explodieren. Auf der Tagseite der Erde kam es zu massenweisen Stromausfällen. Fünf Jahre zuvor hätte ein schwerer Sonnensturm sogar beinahe einen Atomkrieg ausgelöst: Am 23. Mai 1967 fielen plötzlich alle drei Radaranlagen des US-Atomraketen-Frühwarnsystems aus. Die US-Militärs gingen von einem gezielten Störangriff der Sowjetunion aus und bereiteten atomare Vergeltungsmaßnahmen vor. Erst in letzter Minute wurde ein starker Sonnensturm als Ursache erkannt.

Polarlichter über Havanna und Hawaii

Nordlichter über den Lofoten
Nordlichter über den Lofoten: Bei besonders extremen Sonnenstürmen wurden Polarlichter sogar schon über Kuba gesichtet. Bildrechte: imago/CHROMORANGE

Dabei sind die Auswirkungen starker Sonnenwinde auf die moderne Technik spätestens seit dem 19. Jahrhundert bekannt. Unter anderem für 1847, 1921 und 1940 sind schwere Störungen in der Telegraphie, an Signalanlagen der Bahn oder bei der Stromversorgung dokumentiert, deren Ursache Sonnenstürme waren. Der heftigste neuzeitliche Sonnensturm ereignete sich 1859: Bei dem sogenannten Carrington-Ereignis ließ der bislang mächtigste wissenschaftlich dokumentierte geomagnetische Sturm Polarlichter aufblitzen, die sogar in Rom, Havanna und auf Hawaii beobachtet werden konnten. Das damals gerade eingerichtete weltweite Telegraphennetz wurde massiv gestört.

Mega-Sonnensturm vor 2.679 Jahren

Dass es aber noch viel schlimmer kommen kann, haben nun Untersuchungen des Lunder Forscherteams um Paschal O’Hare aufgezeigt. Die Wissenschaftler konnten in einem Eisbohrkern des North Greenland Ice Core Project (NGRIP) für das Jahr 660 v.Chr. extrem hohe Werte der Isotope Beryllium-10 und Chlor-36 nachweisen, die mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit auf einen Mega-Sonnensturm hindeuten, der damals die Erde traf. O’Hare und Kollegen schätzen, dass bei dem Ereignis vor 2.679 Jahren rund 20 Milliarden energiereiche Protonen pro Quadratzentimeter auf die Erde einströmten. Zur Erinnerung: Bei dem bislang größten instrumental gemessenem Sonnensturm von 1956 lag der Wert bei "nur" 1,8 Milliarden energiereichen Protonen pro Quadratzentimeter.

"Bedrohung für moderne Gesellschaft"

Ilustration -  Ein Satellit im Weltraum über einem Planeten.
Satelliten können durch Solarwinde gestört werden. Bildrechte: imago/Ikon Images

O’Hare und sein Team sind sich vor diesem Hintergrund bewusst: "Solche Ereignisse repräsentieren eine Bedrohung für die moderne Gesellschaft, weil sie die Kommunikations- und Navigationssysteme, Satelliten und Luftfahrtsysteme stören können." Und sein Kollege, der Lunder Geologie-Professor Raimund Muscheler, ist sich gar sicher: "Wenn dieser Sonnensturm heute aufgetreten wäre, hätte dies schwere Auswirkungen auf unsere Hightech-Gesellschaft gehabt. Deswegen müssen wir uns künftig besser gegen solare Stürme schützen – das Risiko wurde bisher unterschätzt."

Alle 100 bis 200 Jahre

Dabei gehen wissenschaftliche Schätzungen schon lange davon aus, dass starke, potentiell folgenreiche Sonnenstürme die Erde alle 100 bis 200 Jahre treffen können. Was sich jedoch vor 200 Jahren auf die Sichtung von Polarlichtern am Nördlichen Wendekreises oder die Störung von Magnetkompassen beschränkte, hätte für unsere heutige hochtechnisierte Gesellschaft verheerende Folgen. Einen kleinen Vorgeschmack gab es im Jahr 1989, als ein heftiger geomagnetischer Sturm im kanadischen Quebec mehrere Transformatoren durchbrennen ließ und in der Region Montreal für neun Stunden der Strom ausfiel.

Zwei Drittel der USA ohne Strom

Illustration Ein Solarsturm zerstört Stromlleitungen
Horror-Szenario: Ein geomagnetischer Sturm zerstört Überlandleitungen und legt die Stromversorgung lahm. Bildrechte: imago/Leemage

2018 berechnete ein internationales Forscherteam unter Leitung der American Geophysical Union, welche Kosten ein Mega-Sonnensturm heutzutage für die USA und andere Länder verursachen würde. Das Ergebnis ist alarmierend: Demnach könnten bei einem heftigen geomagnetischen Sturm bis zu zwei Drittel der US-Bevölkerung von Ausfällen des Stromnetzes und der Telekommunikation betroffen sein. Die finanziellen Verluste für die US-Wirtschaft schätzten die Wissenschaftler dabei auf 40 Milliarden US-Dollar – täglich wohlgemerkt! Aufgrund der wirtschaftlichen Vernetzungen kämen noch einmal sieben Milliarden US-Dollar an Kosten im Ausland hinzu. Und die Verluste könnten sogar noch viel höher sein. Das hängt ganz davon ab, wie schnell die Schäden repariert werden können.

Auch Deutschland liegt übrigens in der Risikozone für "extreme geomagnetische Stürme", die nach Erkenntnissen der Wissenschaftler meist zwischen dem 50. und 55. Breitengrad auftreten.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL RADIO | 17. Februar 2019 | 03:05 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 13. März 2019, 16:06 Uhr

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