Droht Gefahr von unserer Sonne?

Liebe Leserinnen und Leser,
Nach einer etwas längeren Urlaubspause, melde ich mich hiermit auf Blindnerd zurück:
“Die Sonne, der Stern von dem wir leben” ist der Titel des wunderbaren Buches von Prof. Rudolf Kippenhahn.

Ohne zweifel.
Sie spendet Licht und Wärme und ohne sie ist kein Leben möglich.
Sie schickt uns ihre Energie im Überfluss, so dass sogar noch mehr als genügend übrig bleibt, damit wir Strom daraus gewinnen können.
Im Grunde ist jede Energieform außer der Kernkraft irgend wann mal Sonnenenergie gewesen. Sie schlummert in Kohle, die mal Pflanzen waren, die durch ihr Licht wuchsen, im Erdöhl und im Holz an dessen Feuer wir uns wärmen. Wind und Wasserkreislauf werden von ihr angetrieben, was jeder noch aus dem Biologieunterricht kennt.

In alten Zeiten glaubte man, die Sonne sei das vollkommenste, göttlichste, reinste und perfekteste Objekt am Himmel.
Aber spätestens, als man Fernrohre auf sie richtete, fand man, dass sie doch nicht ganz so glatt und vollkommen ist. Sie hat eine etwas gekörnte Oberfläche und noch schlimmer. Sogar Flecken. Und damit noch immer nicht genug. Diese Flecken bewegen sich und es gibt Zeiten mit vielen und Zeiten mit wenig bis gar keinen Sonnenflecken.
Galilei hat sie beobachtet und gezeichnet.

Durch intensive Beobachtungen der Sonne, z. B. Samuel Heinrich Schwabe über 40 Jahre lang, oder Die Hausfrau Siglinde Hammerschmidt über 20 Jahre lang,
fand man heraus, dass alle 11 Jahre die Sonne maximal viele Flecken aufweist.
Was diese Flecken aber waren, konnte man sich früher nicht erklären.

Manchmal kam es aber vor, dass in der Nähe von Sonnenflecken die Sonne plötzlich eine Art Lichtausbruch hatte. Kurz nach so einem Ereignis konnte man dann vermehrt Polarlichter sehen, Kompassnadeln erzitterten. Telefondrähte schlugen Funken, Uboote wurden falsch geortet, weil ihr Funk gestört wurde. In ganzen Landstrichen fielen die Stromnetze aus, als es dann welche gab etc.

Immer dann, wenn so ein Sonnenausbruch, auch Flare genannt, auf die Erde zeigt, dann passieren etwa zwanzig Stunden später derartige Dinge.
Was solch ein Ausbruch uns anhaben kann, konnte man am 01.09. vor 150 Jahren erleben.
Als der Astronom Carrington gerade Sonnenflecken zählte, leuchtete neben einer Fleckengruppe plötzlich ein riesiger Sonnenflare auf.
Schon bald darauf konnte man Polarlichter bis fast zum Äquator beobachten, Kompassnadeln zitterten, Telefonleitungen schmolzen oder schlugen Funken und Stromnetze fielen aus.
Vor einigen Jahren brachte ein ähnliches schwächeres Ereignis dieser Art das Kanadische Stromnetz zum erliegen.

Man weiß mittlerweile, dass Sonnenflecken durch sehr starke Magnetfelder entstehen. Diese können sich so nahe kommen, dass sie sich berühren und auslöschen. Dass das funktioniert liegt daran, dass die Sonne sich im sog. Plasmazustand befindet. Das ist neben fest, gasförmig und flüssig ein weiterer Aggregatzustand mit seltsamen Eigenschaften, Die wir uns für einen weiteren Artikel vorbehalten, in welchem wir über den Stoff der Sonne sprechen werden.
Tatsache ist, dass wenn sich Magnetfelder derart auslöschen, sehr viel Energie und auch Sonnenmaterial in den Weltraum geschleudert wird.
Das sind dann geladene Teilchen. Treffen die nun auf das Magnetfeld der Erde, dann wird dieses durchgeschüttelt. Für Stromleitungen kann das bedeuten, dass sie wie eine Antenne wirken, weil der Sonnensturm in sie hinein induziert. Dadurch entstehen in den Leitungen Ströme, die dort nicht hin gehören. Sicherheitssysteme schalten dann Kraftwerke aus.

Es entstehen großartige Polarlichter, weil die geladenen Sturmteilchen mit den Molekülen unserer Atmosphäre rekombinieren. Das kann man sich so ähnlich vorstellen, wie eine Neonröhre funktioniert.
Auch Polarlichter behandeln wir mal extra.

Nun müssen wir uns berechtigt die Frage stellen, welche Konsequenzen solch ein heftiger Sonnensturm, wie das sog. Carrington-Ereignis hätte, wenn er die Erde träfe.
Wie oben schon erwähnt, legt er Stromnetze lahm, zerstört Leitungen und vieles mehr. In heutiger Zeit wären seine Auswirkungen noch verherender. Mittlerweile kreisen tausende Kommunikationssatelliten um unsere Erde. Diese würden beschädigt, bzw. fielen vorübergehend aus. Kein GPS, kein Internet, kein Fernsehen und andere Kommunikationsmöglichkeiten könnten nachhaltig gestört werden. In diesem Sinne hängt unsere Kommunikation an einem seidenen Faden, denn es gibt keinen Grund, dass so etwas nicht wieder passieren könnte. Sonnenflecken kommen und gehen und damit auch die sehr komplexen Magnetfelder, die wenn sie sich auslöschen, diese Sonnenstürme erzeugen.
Wie die magnetische Sonne und ihr Dynamo genau funktionieren, ist bis heute noch nicht ganz verstanden. Auch dazu muss ich leider auf einen weiteren Artikel vertrösten.

Was also tun, wenn …
Es bleibt uns nicht viel mehr, als das Weltraumwetter, wie man die Sonnenaktivität auch bezeichnet, zu beobachten. Insbesondere in Zeiten hoher Aktivität mit vielen Sonnenflecken, müssen wir auf der Hut sein. Wir müssen ununterbrochen beobachten und besitzen ein Warnsystem für das Weltraumwetter. Bricht in einer uns zugewandten Fleckengruppe ein Flare aus, so nehmen wir ihn ungefähr 8 Minuten später war, weil das Licht von der Sonne so viel Zeit benötigt, bis es uns erreicht.

Zum Glück ist der Teilchenschauer deutlich langsamer unterwegs, als die Lichtgeschwindigkeit. Wir können dann kritische Systeme ausschalten, und den Sturm abwarten. Satelliten schaltet man dann mal besser in ihren Save-Mode, obwohl man das nur ganz ungern tut, denn man weiß nicht, ob man sie wieder aufwecken kann.
Stromnetze gestaltet man vielleicht besser so, dass sie sich nicht mehr stück für Stück als Kettenreaktion abschalten können (dezentral)
Was aber alles dann noch ausfallen würde, ist relativ ungewiss.

Nun, wie oft müssen wir mit so etwas rechnen?
Die Sonne ist im gegensatz zu unserer Erde riesig. 1,44 Mio Kilometer gegen 10.000 Kilometer im Durchbesser.
Außerdem sind wir 149 Mio Kilometer von der Sonne entfernt.
Nun kann die Sonne einen Sturm in alle Richtungen abschießen. Das bedeutet, dass die meisten Sonnenstürme uns nicht treffen, weil sie z. B. auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne los gehen. Dann kriegen wir davon nichts mit.
So kann man berechnen, das statistisch gesehen so ein großer Sonnensturm vielleicht ein zwei mal pro Jahrtausend auftritt.
Wie gesagt. Sonnenausbrüche gibt es immer. Vor allem in Zeiten hoher Sonnenaktivität, aber uns treffen sie zum Glück eher selten.

Somit ist es unsere hohe Aufgabe, das Weltraumwetter zu beobachten und Notfallpläne auszuarbeiten für den Fall der Fälle. Hoffen wir, dass wir sie nie brauchen…

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