Es brodelt auf der Sonne. Der gigantische Himmelskörper war aufgrund von Sonnenstürmen und den daraus resultierenden Polarlichtern heuer schon oftmals im Mittelpunkt medialer Berichterstattung. Nun steht der Sonnenfleckenzyklus vor dem Höhepunkt und damit auch der sogenannte Polwechsel. Aber welche Auswirkungen hat dieses Phänomen auf uns?
Maximum des Sonnenzyklus
Die Sonne strahlt kontinuierlich Energie und geladene Partikel in den Weltraum ab, was als Sonnenwind bekannt ist. Wenn diese elektrisch geladenen Teilchen auf die Erde treffen, spricht man von einem Sonnensturm, die ein Indikator für eine erhöhte Sonnenaktivität sind. Die Aktivität der Sonne schwankt in einem etwa elfjährigen Zyklus und steht derzeit vor dem Höhepunkt. "Das ist ein wesentlicher Bestandteil des Sonnenzyklus", sagt der Salzburger Astronom Helmut Windhager am Mittwoch im SALZBURG24-Gespräch.
Der aktuelle Zyklus hat gerade sein Maximum – ein solches dauert etwa ein Jahr lang, in denen es stets relativ viele Sonneneruptionen gibt. "Im Mai war die Aktivität so stark, wie ich sie in unseren Breitengraden bislang noch nie erlebt habe", erinnert sich Windhager von der Vega-Sternwarte in Nußdorf am Haunsberg (Flachgau). Im Maximum hat die Sonne deutlich mehr Sonnenflecken, die möglicherweise die Quelle für Sonnenstürme sind. Während des Sonnenmaximums treten geomagnetische Stürme jedenfalls häufiger auf.
Pole wechseln auf der Sonne
Der Polwechsel der Sonne – auch als magnetische Polumkehr bekannt – tritt ebenfalls während des Sonnenzyklus auf. Wenn die Sonnenaktivität und die Anzahl der Sonnenflecken ihr Maximum erreichen, kehren die magnetischen Nord- und Südpole der Sonne ihre Positionen. Das bedeutet, dass der magnetische Nordpol zum Südpol wird und umgekehrt. "Das ist ein ganz undramatisches Naturschauspiel und absolut nichts zum Fürchten", sagt Windhager. Währenddessen kommt es häufiger zu geomagnetischen Stürmen, die zu spektakulären Polarlichtern auf der Erde führen können. Zwei Voraussetzungen gibt es dafür: Zum einen braucht es eine nennenswerte Sonneneruption, zum anderen muss die ausgestoßene Plasmawolke auch auf unsere Erde treffen. "Falls es tatsächlich wieder in Salzburg zu Polarlichtern kommen sollte – und das ist nicht ausgeschlossen –, dann sollten für die Beobachtung möglichst sehr dunkle Orte ohne künstliches Licht aufgesucht werden."
Störungen können vor allem im Kurzwellenfunk, bei hochempfindlicher Elektronik und bei Satelliten außerhalb des Erdmagnetfelds auftreten.
Eckpunkte zum Polwechsel der Sonne
- Magnetische Polumkehr: Während des Sonnenzyklus wechseln die magnetischen Nord- und Südpole der Sonne ihre Positionen. Dies bedeutet, dass der magnetische Nordpol zum magnetischen Südpol wird und umgekehrt.
- Sonnenzyklus: Der Sonnenzyklus dauert etwa elf Jahre, in denen die Sonnenaktivität von einem Minimum zu einem Maximum ansteigt und dann wieder abnimmt. Der Polwechsel tritt typischerweise in der Mitte des Zyklus auf, wenn die Sonnenaktivität am höchsten ist.
- Sonnenflecken und Sonnenaktivität: Während des Maximums des Sonnenzyklus nimmt die Anzahl der Sonnenflecken, Flares und koronalen Massenauswürfe zu. Diese Ereignisse sind mit intensiverer Sonnenaktivität und einer stärkeren Störung des solaren Magnetfelds verbunden.
- Bedeutung für die Erde: Der Polwechsel der Sonne beeinflusst das Weltraumwetter, was Auswirkungen auf die Erde haben kann. Starke Sonnenstürme können Satelliten stören, Kommunikations- und Navigationssysteme beeinträchtigen und Polarlichter verursachen.
- Beobachtung und Forschung: Wissenschaftler:innen beobachten die Sonne kontinuierlich, um das Verhalten ihres Magnetfelds zu studieren. Durch diese Beobachtungen verstehen sie besser, wie der Polwechsel funktioniert und wie er sich auf die Erde auswirkt.
So entstehen Sonnenflecken
Der aktuelle Sonnenzyklus sei etwas stärker als der vorherige. Das Maximum könnte Forschenden zufolge noch etwa zwei Jahre andauern und dann abfallen. Die bislang größte Zahl an Sonnenflecken wurden nach Daten der Atmosphärenbehörde Noaa Ende der 1950er- und Anfang der 2000er-Jahre verzeichnet. Solche Sonnenflecken entstehen durch starke Magnetfelder, die aus dem Inneren der Sonne an die Oberfläche treten. Diese Magnetfelder verhindern die Konvektion von heißem Gas, wodurch die betroffenen Bereiche abkühlen und dunkler erscheinen als ihre Umgebung. Windhager: "Die wabernden Sonnenflecken bewegen sich mit einer Wahnsinnsgeschwindigkeit und sind durch einen Filter nur deshalb zur erkennen, weil sie 1.000 bis 2.000 Grad kälter als die restliche Sonne sind."
Durch die zuletzt großen Eruptionen im Mai entstand laut Noaa auch der bisher stärkste Flare – eine Art riesiger Lichtblitz – des derzeitigen Sonnenzyklus. Seine Strahlung habe zu Ausfällen von Hochfrequenz-Funksignalen in Gesamtamerika geführt. Amateurfunkende, Flieger:innen und Seefahrende könnten einen plötzlichen Signalverlust bei hohen Frequenzen bemerkt haben.
Neuer Satellit beobachtet Sonnenstürme
Mit einem neuen Satelliten wollen die USA unterdessen die Vorhersage von Sonnenstürmen verbessern. Eine Falcon-Heavy-Rakete des Unternehmens SpaceX brachte den Satelliten am Dienstag vom Weltraumbahnhof Kennedy Space Center im Bundesstaat Florida ins All, wie die US-Raumfahrtbehörde NASA mitteilte.
Um die Vorhersage solcher geomagnetischen Störungen zu verbessern, ist der Satellit GOES-U – Abkürzung von Geostationary Operational Environmental Satellite U – mit einem sogenannten Koronographen ausgestattet, der das Sonnenlicht abblendet und so eine Beobachtung der Korona der Sonne ermöglicht. Neben Sonnenstürmen soll GOES-U, der fast drei Tonnen wiegt und die Größe eines kleinen Schulbusses hat, auch Hurrikans und Brände auf der Erde beobachten.
(Quelle: salzburg24)
