Sonneneruptionen sind kurze Ausbrüche intensiver hochenergetischer Strahlung von der Sonnenoberfläche. Sie sind mit Sonnenflecken, koronalen Massenauswürfen oder CMEs und anderen Anzeichen hoher Aktivität auf der Sonne während ihres 11-Jahres-Zyklus verbunden. Eine große Sonneneruption kann dazu führen, dass geladene Teilchen auf die Erde geschleudert werden, die das moderne Leben stören, beispielsweise in der Satellitenkommunikation und bei der Übertragung von Stromleitungen. Bild über NASA.Eine neue gemeinsame Studie der University of Warwick und des British Antarctic Survey nutzte historische Daten, um die früheren Schätzungen der Wissenschaftler über die Wahrscheinlichkeit von Weltraum-Superstürmen zu erweitern. Diese Stürme können von Sonneneruptionen herrühren, die in Jahren hoher Sonnenaktivität explosionsartig auf der Sonne ausbrechen. Weltraum-Superstürme sind für den Menschen nicht schädlich, weil unsere Atmosphäre uns schützt, aber sie können unsere modernen Technologien enorm stören. Sie können Stromausfälle verursachen, Satelliten ausschalten, die Luftfahrt stören und einen vorübergehenden Verlust von GPS-Signalen und Funkkommunikation verursachen, sagen Wissenschaftler. Die neue Arbeit zeigt, dass das, was die Wissenschaftler „schwere“ Weltraum-Superstürme nannten, 42 Jahre von den letzten 150 Jahren auftrat. Was sie „große“ Superstürme nannten, ereignete sich in 6 von 150 Jahren. Die neue Arbeit beleuchtet auch das sogenannte Carrington-Ereignis von 1859, den größten Supersturm in der aufgezeichneten Geschichte.

Die neue Arbeit basiert auf einer Analyse von Magnetfeldaufzeichnungen an entgegengesetzten Enden der Erde (Großbritannien und Australien). Es wurde am 22. Januar 2020 in Geophysical Research Letters veröffentlicht. Eine Erklärung der University of Warwick vom 29.Januar 2020 erklärte:

Dieses Ergebnis wurde durch eine neue Art der Analyse historischer Daten ermöglicht … aus den letzten 14 Sonnenzyklen, lange bevor das Weltraumzeitalter 1957 begann, anstelle der letzten fünf derzeit verwendeten Sonnenzyklen.

Die Studie bedeutet nicht, dass es genau alle 25 Jahre einen „großen“ Weltraum-Supersturm gibt. Stattdessen zeigt es Ihnen die Wahrscheinlichkeit eines starken Sturms in einem bestimmten Jahr. Wie die Zusammenfassung des neuen Papiers hervorhob:

Wir stellen fest, dass im Durchschnitt eine Wahrscheinlichkeit von 4% für mindestens einen schweren Sturm pro Jahr und eine Wahrscheinlichkeit von 0,7% für einen Sturm der Carrington-Klasse pro Jahr besteht …

Das ist eine relativ hohe Schätzung, höher als bisher angenommen. Hauptautorin Sandra Chapman von der University of Warwick kommentierte:

Diese Superstürme sind seltene Ereignisse, aber die Schätzung ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit ist ein wichtiger Teil der Planung des zum Schutz kritischer nationaler Infrastrukturen erforderlichen Minderungsniveaus.

Der Carrington–Sturm von 1859 – oft als Carrington-Ereignis bezeichnet – ist der größte Weltraum-Supersturm, den wir kennen. Es ist derjenige, über den jeder spricht, wenn er von der potenziellen Bedrohung durch diese Stürme spricht. Es geschah vor 161 Jahren und fiel somit außerhalb des Datumsbereichs dieser Studie; Die neue Analyse schätzt jedoch, welche Amplitude es hätte sein müssen, um in derselben Klasse wie die anderen Superstürme zu sein, die in die Studie einbezogen wurden. Für die Zwecke dieser Studie wird der Carrington-Sturm als „großer“ Sturm angesehen.Ein neueres Beispiel für einen Weltraum-Supersturm – in diesem Fall ein „schwerer“ Sturm im Sinne dieser Studie – wäre der vom März 1989. Es verursachte einen neunstündigen Ausfall des Stromübertragungssystems von Hydro-Québec.

Im Jahr 2012 vermied die Erde nur knapp Probleme, als ein koronaler Massenauswurf – ein starker Ausbruch nahe der Sonnenoberfläche, der oft mit Sonneneruptionen einhergeht – von der Sonne aus durch den Weltraum reiste und die Erde kaum verfehlte. Laut Satellitenmessungen hätte es, wenn es die Erde getroffen hätte, einen Supersturm verursacht.Richard Horne, der das Weltraumwetter am British Antarctic Survey leitet und Co-Autor dieser Studie war, kommentierte:

Unsere Forschung zeigt, dass ein Supersturm häufiger auftreten kann, als wir dachten. Lass dich nicht von den Statistiken irreführen, es kann jederzeit passieren, wir wissen einfach nicht wann und im Moment können wir nicht vorhersagen wann.

Hier ist mehr aus der Aussage der Wissenschaftler über Weltraum-Superstürme:

Weltraumwetter wird durch Aktivität von der Sonne angetrieben. Kleinere Stürme sind häufig, aber gelegentlich treten größere Stürme auf, die erhebliche Auswirkungen haben können.Eine Möglichkeit, dieses Weltraumwetter zu überwachen, besteht darin, Änderungen des Magnetfelds an der Erdoberfläche zu beobachten. Seit Beginn des Weltraumzeitalters (1957) stehen qualitativ hochwertige Beobachtungen an mehreren Stationen zur Verfügung. Die Sonne hat einen ungefähr 11-jährigen Aktivitätszyklus, der in seiner Intensität variiert, und diese Daten, die ausführlich untersucht wurden, decken nur fünf Zyklen der Sonnenaktivität ab.

Wenn wir die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der größten Weltraumstürme über viele Sonnenzyklen besser abschätzen wollen, müssen wir weiter in der Zeit zurückgehen. Der aa-geomagnetische Index wird von zwei Stationen an gegenüberliegenden Enden der Erde (in Großbritannien und Australien) abgeleitet, um das erdeigene Hintergrundfeld aufzuheben. Dies geht über 14 Sonnenzyklen oder 150 Jahre zurück, hat aber eine schlechte Auflösung.Unter Verwendung der Jahresdurchschnitte der obersten paar Prozent des aa-Index fanden die Forscher heraus, dass ein ’schwerer‘ Supersturm in 42 von 150 Jahren (28%) auftrat, während ein ‚großer‘ Supersturm in 6 von 150 Jahren (4%) oder einmal in 25 Jahren auftrat.

Größer anzeigen. Eine Illustration des Erdmagnetfeldes, das unseren Planeten vor Sonnenpartikeln abschirmt. Bild über NASA / GSFC / SVS. Weiterlesen: Sind Sonnenstürme gefährlich für uns?Bottom line: Wissenschaftler verwendeten Magnetfelddaten, um Schätzungen für die Häufigkeit von Weltraum-Superstürmen vor 150 Jahren zu erweitern.

Quelle: Verwendung des aa-Index über die letzten 14 Sonnenzyklen zur Charakterisierung extremer geomagnetischer Aktivität

Über die University of Warwick

Weiterlesen: Was ist ein koronaler Massenauswurf?

Deborah Byrd schuf die EarthSky Radio-Serie im Jahr 1991 und gründete EarthSky.org im Jahr 1994. Heute ist sie Chefredakteurin dieser Website. Sie hat eine Reihe von Auszeichnungen von Rundfunk- und Wissenschaftsgemeinschaften erhalten, darunter einen Asteroiden namens 3505 Byrd zu ihren Ehren. Als Wissenschaftskommunikator und Pädagoge seit 1976 glaubt Byrd an die Wissenschaft als eine Kraft für das Gute in der Welt und ein wichtiges Werkzeug für das 21. „EarthSky-Redakteurin zu sein, ist wie eine große globale Party für coole Naturliebhaber“, sagt sie.