Was sind geomagnetische Stürme?

Geomagnetische Stürme sind kurzzeitige Störungen im Magnetfeld und in der Atmosphäre der Erde (auch Magnetosphäre genannt), die durch Ausbrüche von Strahlung und geladenen Teilchen verursacht werden, die von der Sonne ausgesandt werden.

Wenn diese Sonnenmaterie mit hohen Geschwindigkeiten auf unseren Planeten trifft, lenkt das umgebende Magnetfeld sie in Richtung der Pole ab. Dort interagiert sie mit Gasen in der tieferen Atmosphäre und sendet Lichtvorhänge aus, die als Polarlichter bekannt sind.

Zwischenzeitlich erzeugen die sich schnell bewegenden Ladungen ein eigenes intensives Magnetfeld, das eine weitere Reihe von elektrischen Strömen auf dem Boden weit unten induziert.

Bei starker Sonnenaktivität können diese Ströme stark genug sein, um ganze Stromnetze zu überlasten und empfindliche Elektronik zu zerstören. Kürzlich freigegebene Marinedokumente deuten darauf hin, dass geomagnetische Stürme 1972 sogar die Detonation von Dutzenden von Seeminen vor der Küste Vietnams auslösten.

Einer der schwersten Stürme, der als Carrington-Ereignis bezeichnet wurde, ereignete sich im Jahr 1859 und war nicht so leicht zu übersehen. Er war gekennzeichnet durch eine intensive Aufhellung der Polarlichter und Berichte über Fehlfunktionen von Telegrafensystemen, die zu Stromschlägen führten.

Heute gibt es Befürchtungen, dass ein ähnliches Ereignis weitaus schlimmere Auswirkungen auf die Technologie und auf die Gesellschaften hätte, die sich stark auf sie verlassen.

Was verursacht einen geomagnetischen Sturm?

Das Carrington-Ereignis wurde nach dem britischen Astronomen Richard Christopher Carrington benannt, der am 1. September 1859 die Anfänge eines Sturms beobachtete.

Bei der Beobachtung einer Ansammlung besonders großer Sonnenflecken mit seinem Sonnenteleskop bemerkte Carrington zwei Punkte innerhalb der dunklen Flecken, die über mehrere Minuten aufhellten und wieder verblassten. Tage später entdeckten der Astronom und sein Assistent, dass Magnetometerdaten am damaligen Kew Observatory in Richmond eine Aktivitätsspitze zeigten.

Carrington dachte nicht sofort, dass die beiden zusammenhängen. „Eine Schwalbe macht noch keinen Sommer“, sagte er bekanntlich. Heute wissen wir es besser.

Die Aufhellung, die er sah, war eine weiße Lichterscheinung. Sie werden durch Rekonfigurationen in den Magnetfeldern der Sonne verursacht, die schrittweise riesige Mengen an Plasma und Strahlung freisetzen.

Zunächst gibt es einen Blitz aus elektromagnetischer Strahlung, der kaum ein paar Minuten braucht, um auf die Erde zu treffen. Als nächstes werden Protonen und Elektronen in Plasmastrahlen bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, was einige Stunden bis zu ein oder zwei Tagen dauern kann.

Während intensiver Perioden der Sonnenaktivität reißen „Drehungen“ und Wendungen im Magnetfeld der Sonne auf und verbinden sich wieder. Dies kann eine sich langsam bewegende Wolke geladener Teilchen in einem Endstadium des Sonnensturms ausstoßen, das als koronaler Massenauswurf bekannt ist.