Saturday, 30. July 2016
07.11.2013
 
 

Riesige Flecken, mächtige Flares: Driftet unsere Sonne jetzt ins Maximum?

Andreas von Rétyi

Astronomen hatten in den vergangenen Jahren mit unserem Stern wahrlich ihre liebe Not. So unberechenbar »schien« die Sonne noch nie: Der berühmte Aktivitätszyklus von durchschnittlich elf Jahren kam ziemlich durcheinander, das erwartete Maximum wollte sich nicht so recht einstellen. Doch seit Kurzem zeigt die Sonne wieder hohe Aktivität mit starken Materie- und Strahlungsausbrüchen. Steht das Maximum jetzt unmittelbar bevor? Oder droht in Zukunft gar eine neue »Kleine Eiszeit«, wie sie der britische Wissenschaftler Mike Lockwood prophezeit?

Gegen Ende Oktober entwickelte die Sonne eine erstaunliche Aktivität. Zahlreiche dunkle Flecken auf ihrer Oberfläche signalisierten ausgedehnte magnetische Störzonen; in kurzer Folge explodierten gewaltige Flare-Eruptionen, um energiereiche Strahlung und Materieströme ins All zu

entlassen. Derzeit bewegt sich die größte Sonnenfleckengruppe des aktuellen Zyklus 24 auf den Sonnenmeridian zu, um einige Tage darauf in die westliche Hemisphäre unseres Sterns überzuwechseln. Dort kann sie dann auch »geoaktiv« wirksam werden, sorgt doch die Geometrie dafür, dass sich die Erde dann in der Schusslinie weiterer Flares befindet.

 

So stehen momentan wirklich alle Zeichen auf »Sonnenmaximum« – eine Situation ähnlich wie im Jahr 2011, als ebenfalls eine gesteigerte Aktivität zu verzeichnen war. Damals sackte sie allerdings bald wieder ab und es herrschte gähnende Leere. Sonnenflecken wurden zur Mangelware. 2012 präsentierte sich der Glutball insgesamt tatsächlich eher zurückhaltend. Allmählich machten sich Vermutungen breit, damit könne der ganze Maximums-Spuk schon wieder vorbei sein. Dann entwickelten Sonnenexperten die Idee, der jetzige Zyklus könne durch ein Doppel-Maximum gekennzeichnet sein, mit einer zeitversetzt nachrückenden zweiten Spitze. Es wäre nicht das erste Mal. Und tatsächlich scheint sich dieses Szenario auch durch die augenblicklich deutliche Zunahme der solaren Aktivität zu bestätigen.

 

Am 5. November kam es um 22.12 Uhr Weltzeit zu einem kurzen, aber starken X3-Flare in der Aktiven Region 1890, jener besonders großflächigen Gruppe, die gegenwärtig sichtbar ist und mit ihrem komplexen Beta-Gamma-Delta-Magnetfeld ein enormes Energiereservoir für X-Flares parat hält, der stärksten Klasse solcher solaren Ereignisse. Das Solar Dynamics Observatory (SDO), ein leistungsstarker Sonnensatellit der NASA, registrierte quasi zeitgleich einen intensiven UV-Blitz. Die elektromagnetische Strahlung des Flares führte zu einem plötzlichen Anstieg der Ionisation innerhalb der irdischen Hochatmosphäre, der einen Solar-Flare-Effekt (SFE, »Magnetic Crochet«) bewirkte. So etwas tritt nur bei heftigeren Sonnenereignissen auf.

 

Im Gegensatz zu den Magnetstürmen, wie sie durch koronale Massenauswürfe (CMEs) erzeugt werden und erst Stunden beziehungsweise Tage nach einem Flare die Erde erreichen, trifft einer der recht seltenen SFE oft sogar auf, während die solare Explosion noch voll im Gange ist – ganz einfach, weil die auslösende Strahlung mit Lichtgeschwindigkeit durchs All rast. Trifft sie dann auf die irdische Hochatmosphäre, steigt der Ionisierungsgrad spürbar an.

 

Bei einem SFE vom 4. November 1997 beispielsweise verstärkte sich der Röntgenfluss um den Faktor 100, mit entsprechender Wirkung auf die Luftmoleküle der ionosphärischen D- und E-Schicht. Aufzeichnungen der magnetischen Feldvariation zeigten einen beinahe zeitgleichen drastischen Anstieg. Die hohe Ionisierung sorgt für einen verstärkten elektrischen Fluss. Diese Ereignisse spielen sich in Höhen zwischen etwa 60 und 100 Kilometern über uns ab.

 

Unsere Sonne wird auch die nächsten Tage über aktiv bleiben, weitere Eruptionen sind demnach zu erwarten. Die Wahrscheinlichkeit hierfür ist hoch, weil das Aktivitätsgebiet 1890 noch eine ganze Weile auf der erdzugewandten Seite der Sonne verbleibt. Die Vorhersagen geben derzeit eine Chance von etwa 45 Prozent für mittlere Flares der M-Klasse an, zehn Prozent für X-Flares.

 

Erst 1843 erkannte der deutsche Amateurastronom Samuel H. Schwabe den durchschnittlich elfjährigen Sonnenzyklus, der heute auch nach ihm benannt wird. Der Schweizer Sonnenforscher Rudolf Wolf rekonstruierte seinerseits später die Sonnenaktivität bis zum Jahr 1749, womit auch der Startpunkt für die Zählung der einzelnen Zyklen definiert war. Bislang blieb die Aktivität des jetzigen Zyklus (Nummer 24) eher moderat und erfüllte die ursprünglichen Erwartungen keineswegs. Die Wolfsche Relativzahl, eine alte Bezugsgröße zur Bestimmung der Sonnenaktivität, dürfte nur rund die halbe Höhe gegenüber den vorherigen Zyklen erreichen. Vielleicht aber holt die Sonne jetzt noch auf. Überraschungen kann es immer geben. Genaue Beobachtungen und auch Sicherheitserwägungen zum Schutz der Stromnetze, elektronischer Systeme, von Navigation und Kommunikation sowie anderer empfindlicher Systeme sind von zunehmender Bedeutung, da wir von Zyklus zu Zyklus immer abhängiger von dieser Technologie werden. Und große Flares sind auch zu Zeiten verhältnismäßig niedriger Aktivität durchaus möglich.

 

Das über etliche Jahre hinweg nun recht ungewöhnliche Verhalten unserer Sonne sowie Vergleiche mit früheren Epochen veranlassen einige Wissenschaftler dazu, eine deutlich nachlassende Aktivität für die Zukunft zu erwarten. Auch wenn das Gros der Forscher heute einen tatsächlichen Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und Weltklima eher skeptisch betrachtet, existieren hierfür beeindruckende Indizien aus der ferneren und näheren Vergangenheit. Die Kurven der Sonnenaktivität sowie großräumiger Schwankungen der irdischen Durchschnittstemperatur zeigen wesentliche Übereinstimmungen.

 

Der britische Professor Mike Lockwood hat sich intensiv mit diesen Fragestellungen befasst und hierzu Isotopen in Eiskernen der vergangenen 10 000 Jahre untersucht, um weitere Schlussfolgerungen ziehen zu können. Seiner Ansicht nach befand sich die Sonne innerhalb dieses für menschliche Begriffe langen Zeitraums 24 Mal im gleichen Zustand wie heute und wies eine sehr niedrige Aktivität auf. Diesmal allerdings gehe es besonders schnell mit dem Abstieg. Und in jeder Phase niedriger solarer Aktivität sackten auch die Temperaturen ab, es gab besonders kalte Winter und mäßig warme Sommer. Umgekehrt beim großen mittelalterlichen Maximum, als die Sonne tüchtig »spuckte«. Zum ausgehenden 20. Jahrhundert zeigte sich die Sonne ebenfalls sehr aktiv, mit einem »Grand Maximum« im Jahr 1985.

 

Kaltphasen wiederum begleiteten unter anderem das Maunder-Minimum im 17. Jahrhundert: Zwischen 1645 und 1715 zeigten sich keine Flecken auf der Sonne – und auf der Erde bibberten die Menschen in extrem eisigen Wintern. Lockwood sieht eine relativ hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein neues Maunder-Minimum bevorsteht und unsere Erde sich in den kommenden Jahren und Jahrzehnten wieder abkühlt. Noch vor kurzer Zeit wurde die Wahrscheinlichkeit hierfür auf etwa zehn Prozent angesetzt. Der britische Professor geht jetzt von rund 25 bis 30 Prozent aus!

 

Man darf gespannt sein, wie sich die Sonne in den nächsten Wochen und Monaten entwickelt und ob doch noch ein ausgeprägtes Maximum eintritt. Dann gäbe es vielleicht Aufschub für eine neue Anomalie mit aussetzendem Elfjahreszyklus, dafür sicher eine ganze Menge energiereicher Sonnenflares.

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

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