Sonnensturm: Geomagnetischer Sturm der Stärke G4 erwartet
Unsere Sonne ist gerade in einer sehr aktiven Phase, aktuell befinden wir uns im Intervall Nummer 25 seit den ersten Aufzeichnungen von Sonnenflecken im Jahre 1755. Das aktuelle Intervall begann 2019 und wird 2030 enden. Die Jahre 2024 und 2025 sind dabei die Jahre, in denen die höchste Aktivität erwartet wird. Wir haben in diesem Jahr schon mehrmals die Auswirkungen dieser Aktivitäten in Form von Polarlichtern auch in Deutschland erleben dürfen .
Allerdings sind ab einer bestimmten Stärke nicht nur die schön anzuschauenden atmosphärischen Entladungen eine Folge dieser Ereignisse. Auswirkungen auf Stromnetze, Mobilfunk, Satellitennavigation können massive Störungen verursachen. Daher gibt es eine intensive Überwachung der Sonnenaktivität.
Wenn die Sonne hustet
Ursache der geomagnetischen Stürme sind sogenannte Coronale Massenauswürfe (CME)(öffnet im neuen Fenster) , bei denen eine große Menge Plasma von der Sonnenoberfläche ins All geschleudert wird. Dieses Plasma bewegt sich mit Geschwindigkeiten von weit über 1.000 km/s und kann unter ungünstigen Umständen nicht nur die Erdbahn kreuzen, sondern auch die Erde selbst treffen.
Einen solchen CME gab es in der Nacht vom 8. auf den 9. Oktober, ausgelöst durch ein X-Flare der Stärke X1.8. Allerdings gab es bereits am 7. Oktober einen weiteren CME – ausgelöst durch einen X-Flare der Stärke X2.1. Im Moment sieht es so aus, als würden sich diese beiden Ereignisse überlagern. Als Flares werden Sonneneruptionen(öffnet im neuen Fenster) bezeichnet, deren Stärke durch Buchstaben und Zahlen angegeben werden. X ist dabei die stärkste Kategorie.
Der CME vom 8. Oktober bewegt sich deutlich schneller – mit Geschwindigkeiten bis 1.600 km/s – und holt damit die erste Plasmawolke ein. Bei diesem als Kannibalismus bezeichneten Effekt nimmt die schnellere Plasmawolke das Material der langsameren mit auf, womit sich der Gesamteffekt noch verstärkt. Gemäß den aktuellen Vorhersagen ist diese Wolke erdgerichtet.
Wie funktioniert die Vorhersage?
Die amerikanische National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) hat daher am 9. Oktober 2024 zum zweiten Mal in diesem Jahr eine Warnung der Stufe G4 für den 10. und 11. Oktober 2024 herausgegeben. Eine genaue Vorhersage ist allerdings schwierig, daher gibt es sichere Aussagen erst kurz vor dem Eintreffen.
Der spezielle Beobachtungssatellit ACE(öffnet im neuen Fenster) , der sich im Lagrange-Punkt L1(öffnet im neuen Fenster) zwischen Sonne und Erde befindet, sammelt kontinuierlich Daten über Partikeldichten, Magnetfeldstärken und -ausrichtung.
Der Satellit ist 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, was bei Geschwindigkeiten von 1.000 bis 1.500 km/s zwischen 1.000 und 1.500 Sekunden Vorlaufzeit (circa 15 bis 25 Minuten) für genaue Vorhersagen ergibt.
Wer das live beobachten möchte, kann das auf der Seite der NOAA unter diesem Link(öffnet im neuen Fenster) machen. Hier ist vor allem das erste Diagramm interessant.
Circa 20 bis 30 Minuten vor dem tatsächlichen Eintreffen der Plasmawolken auf der Erde wird das in deutlichen Ausschlägen dieser Kurve zu sehen sein.
Mögliche Auswirkungen
In Deutschland ist das Geoforschungszentrum in Potsdam in diesem Bereich sehr aktiv und stellt, ähnlich wie die Space Weather Seiten der NOAA, auch entsprechende Daten und Webseiten zur Verfügung. Unter https://kp.gfz-potsdam.de/(öffnet im neuen Fenster) kann man zum Beispiel den aktuellen KP-Index(öffnet im neuen Fenster) einsehen.
Dieser Wert ist ein Maß für Stärke des Energieeintrags auf die Erde durch den Sonnenwind. Er wird unter anderem für die Vorhersage von Polarlichtern genutzt. Etwas umfangreicher ist die Seite https://spaceweather.gfz-potsdam.de/(öffnet im neuen Fenster) , die auf verschiedene Messungen und Vorhersagen verlinkt.
Polarlichter wahrscheinlich – und sonst?
Schaut man sich die KP-Index Vorhersage für die nächsten Tage an, sind auf jeden Fall wieder Polarlichter über weiten Teilen Deutschlands wahrscheinlich. Ob es weitere Auswirkungen geben wird, beziehungsweise wie stark sie ausfallen, kann im Moment nicht abgeschätzt werden. Hier hängt es sehr stark davon ab, wie "genau" die Plasmawolken die Erde treffen. Bei den letzten größeren Ereignissen dieser Art wurde die Erde meist nur gestreift.
Eine Anfrage an die Bundesnetzagentur, wie in Deutschland mit solchen Warnungen umgegangen wird, wurde aktuell noch nicht beantwortet. Es gibt eine Kleine Anfrage an die Bundesregierung zu diesem Thema aus dem Jahr 2018 (PDF)(öffnet im neuen Fenster) . Viele der dort aufgeführten Fragen wurden aber nicht beantwortet, da es zu dem Zeitpunkt keine weiterführenden Informationen gab.
Allerdings gab es von 2013 bis 2015 eine Untersuchung durch die deutschen Übertragungsnetzbetreiber und dem GFZ Potsdam mit dem Ergebnis, dass zumindest die Übertragungsnetze als sicher einzustufen sind. Allerdings wurden Regional- und Verteilernetze dabei nicht betrachtet.