Starke Sonneneruption der Klasse X2 löst Sonnentsunami aus
Sonnensturm-Warnung ab dem 20.02.2023
Auslöser diese Eruption war der Sonnenfleck AR3229. Das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA zeichnete den extrem ultravioletten Impuls auf:
Die Strahlung der Eruption ionisierte den oberen Teil der Erdatmosphäre und verursachte einen starken R3 Kurzwellen-Funkausfall über Amerika. Schiffe , Flugzeuge und Funkamateure haben möglicherweise einen Signalverlust und andere ungewöhnliche Ausbreitungseffekte bei Frequenzen unter 30 MHz für mehr als eine Stunde nach dem Aufflackern bemerkt.
Wie werden Sonnenstürme klassifiziert?
Die Stärke eines Sonnensturms wird in drei Kategorien angegeben. Diese Kategorien sind nach den Auswirkungen, welche die verschiedenen Komponenten des Sonnensturms auf der Erde haben, benannt:
- R: Radiostörungen (ausgelöst durch den Röntgenblitz)
- S: Strahlungseffekte (ausgelöst durch die hochenergetischen Teilchen)
- G: geomagnetische Effekte (ausgelöst durch die Plasmawolke)
Die Stärke wird in allen drei Kategorien in fünf Stufen eingeteilt. Dabei entspricht die Stufe 5 einem sehr starkem Effekt, die Stufe 1 einem schwachen.
Ein Sonnensturm, bei dem etwa mit heftigen geomagnetischen Effekten zu rechnen ist, wird als G5 klassifiziert.
Die Langzeiteruption löste auch einen Sonnentsunami aus . Es ist die schattenhafte Schockwelle, welche in diesem 193-Angström-Film vom SDO sichtbar ist.
Die US-Luftwaffe hat einen S2 Strahlensturm gemeldet, der vom Sonnentsunami herrührt. Die Driftrate des Ausbruchs deutet auf eine Schockgeschwindigkeit von mehr als 2400 km / s (8.6 Millionen Kilometer pro Stunde) hin. Sonnentsunamis und Funkstöße der Kategorie S2 sind eng mit Koronalen Massenauswürfen verbunden, und wir sollten damit rechnen, dass bald einer auf den Modellen sichtbar wird.
Update: Der Massenauswurf ist aufgetaucht und hat eine auf die Erde gerichtete Komponente. Die Ankunftszeit wird für den 20. Februar errechnet. Geomagnetische Stürme der Kategorie G1 (gering) bis G3 (stark) sind nach Eintreffen der Schockwelle möglich.
Quelle: Spaceweather.com
Welche Auswirkungen können Sonnenstürme auf der Erde haben?
Die Erde ist weitestgehend durch ihre Atmosphäre und ihr Magnetfeld vor Sonnenstürmen geschützt. Dieses führt eintreffende, geladene Teilchen in einem Abstand von etwa zehn Erdradien (70 000 Kilometern) um die Erde herum. Zusätzlich schirmt die Atmosphäre die Erdoberfläche ab. In großen Höhen und in den Polargebieten, wo die Feldlinien des Magnetfeldes stärker gegen die Erdoberfläche geneigt sind, ist dieser Schutz schwächer. Diese Regionen sind deshalb anfälliger für die Auswirkungen von Sonnenstürmen.
Polarlichter: Trifft die Plasmawolke auf das irdische Magnetfeld, wird dieses verformt. Dadurch werden elektrische Spannungen in der Atmosphäre induziert. Zudem werden die elektrisch geladenen Teilchen in der Magnetosphäre (dem Gebiet, das durch das Erdmagnetfeld geprägt wird) beschleunigt und können parallel zu den Feldlinien des Erdmagnetfeldes tiefer in die Erdatmosphäre eindringen. Dort stoßen sie auf das dichtere Atmosphärengas und regen – wie in einer Leuchtstoffröhre – einzelne Gasteilchen zum Leuchten an. Diese Leuchterscheinungen treten überwiegend in den Polargebieten auf. Starke Sonnenstürme können das Erdmagnetfeld jedoch so stark verformen, dass diese Prozesse auch in niedrigeren Breiten vorkommen und Polarlichter auch in Deutschland sichtbar werden.
Auswirkungen auf den Flugverkehr: Auch in einer typischen Reiseflughöhe von elf Kilometern sind Flugreisende weitestgehend durch das Magnetfeld der Erde vor einer deutlich erhöhten Strahlungsdosis geschützt. Da dieser Schutz in den Polarregionen schwächer ist und möglicherweise auch die Navigation beeinträchtigt ist, kann es sinnvoll sein, bei starken Sonnenstürmen Polarrouten vorsichtshalber zu meiden.
Auswirkungen auf Stromnetze: Auch in der Nähe des Erdbodens kann das Verformen des irdischen Magnetfeldes elektrische Feldstärken von mehreren Volt pro Kilometer induzieren. Zwar sind die Feldstärken deutlich geringer als solche, die etwa lokal bei einem Blitz auftreten. Da Stromleitungen zuweilen weite Strecken überbrücken, können sich in ihnen dadurch hohe Spannungen aufbauen und starke Ströme fließen. Diese können beispielsweise Transformatoren zerstören. Durch Folgefehler können weitere Teile des Stromnetzes ausfallen. Solche Effekte treten vor allem in hohen Breiten auf.
Auswirkungen auf Satelliten: Vor allem die hochenergetischen Teilchen eines Sonnensturms können die Funktionstüchtigkeit von Satelliten beeinträchtigen. Zum einen können die Teilchen die Sternensensoren blenden. Diese Sensoren machen bestimmte Sternbilder am Himmel aus und erlauben es dem Satelliten, sich gezielt auszurichten. Zum anderen können die Teilchen freie Ladungen in elektronischen Bauteilen des Bordcomputers erzeugen, so dass es zu Abstürzen der Software kommen kann. Dies lässt sich jedoch durch Ab- und Wiedereinschalten des Computers beheben. Die Solarzellen, welche den Satelliten mit Strom versorgen, und andere elektronische Bauteile können dauerhaft geschädigt werden. Die Solarzellen der Raumsonde SoHO der amerikanischen und europäischen Weltraumagenturen NASA und ESA etwa haben seit ihrem Start im Jahre 1995 durch Sonnenstürme etwa 25 Prozent ihrer Leistung eingebüßt. Zudem heizt die energiereiche Strahlung die äußersten Schichten der Erdatmosphäre auf. Als Folge dehnt sie sich aus – zum Teil bis zu den Umlaufbahnen einiger Satelliten. Diese werden durch den Wiedereintritt in die Atmosphäre abgebremst. Damit sie nicht abstürzen, muss gegengesteuert werden.
Auswirkungen auf Astronauten: Astronauten sind außerhalb der Erdatmosphäre und des Erdmagnetfeldes nicht vor den Auswirkungen eines Sonnensturms geschützt. Bei starken Sonnenstürmen ist die Strahlungsdosis selbst im Inneren einer Raumsonde hoch; bei Weltraumspaziergängen kann sie lebensgefährlich sein. Besonders bei möglichen, zukünftigen bemannten Weltraummissionen zum Mond oder zum Mars stellen Sonnenstürme eine ernste Gefahr dar.
Auswirkungen auf das GPS: Besonders in höheren Breiten bewirken Sonnenstürme, dass die Erdatmosphäre in etwa 100 bis 150 Kilometern Höhe stärker als sonst ionisiert wird. Die Kommunikationssignale der GPS-Satelliten, die auf ihrem Weg zu unseren GPS-Geräten diese Schicht durchqueren müssen, werden dadurch geringfügig verzögert. Da die GPS-Geräte ihren Standort aus der Laufzeit dieses Signals ermitteln, kann es zu Fehlberechnungen kommen.
