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© SDO/Solar Dynamics Observatory / NASA

In alten Baumstämmen entdecken Forschende die Hinweise: Vor vielen tausend Jahren wurde die Erde von einem massiven Sonnensturm getroffen. Das Team warnt.

Leeds – Von der Erde aus betrachtet sieht unsere Sonne wie ein heiße, helle Kugel am Himmel aus. Doch die Kugel, die dafür sorgt, dass die Erde Wärme und Licht bekommt, ist nicht immer gleich aktiv. Derzeit steuert die Sonne auf das Maximum ihres etwa elfjährigen Sonnenfleckenzyklus zu und wird aktiver. Das bedeutet gleichzeitig, dass sie immer wieder geladenes Plasma ins Weltall hinausschleudert. Trifft dieses auf das Magnetfeld der Erde, entstehen Polarlichter, es kann jedoch auch die technische Infrastruktur auf unserem Planeten beschädigt werden.

In den Jahresringen von Bäumen können Forscherinnen und Forscher Hinweise auf frühere Sonnenstürme finden. Bei der Analyse alter Baumringe aus den französischen Alpen hat ein Forschungsteam nun einen enormen Anstieg von Radiokohlenstoff vor 14.300 Jahren entdeckt. Das internationale Forschungsteam führt die Werte auf einen heftigen Sonnensturm zurück, der die Erde vor 14.300 Jahren traf – es soll sogar der größte Sonnensturm sein, der bisher identifiziert wurde.

Trifft ein Sonnensturm die Erde, könnte das katastrophale Auswirkungen haben

Würde ein vergleichbarer Sonnensturm die Erde heute treffen, wäre das katastrophal für die moderne Technologie: Telekommunikations- und Satellitensysteme könnten lahmgelegt werden, massive Stromausfälle könnten Milliarden von Euro an Schäden verursachen, warnt das Forschungsteam um Edouard Bard (Collège de France) in der Studie, die im Fachjournal The Royal Society’s Philosophical Transactions A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences veröffentlicht wurde.

„Extreme Sonnenstürme könnten enorme Auswirkungen auf die Erde haben. Solche Superstürme könnten die Transformatoren in unseren Stromnetzen dauerhaft beschädigen, was zu riesigen und weit verbreiteten Stromausfällen über Monate hinweg führen würde“, befürchtet Co-Autor Tim Heaton. Deshalb mahnt das Forschungsteam zur Vorsicht: Es sei wichtig, die Risiken von Sonnenstürmen zu verstehen, um sich vorzubereiten und Kommunikations- und Energiesysteme widerstandsfähiger zu machen und vor möglichen Schäden zu schützen.

Radiokohlenstoffe in Baumringen deuten auf Sonnensturm hin

Bard erklärt in einer Mitteilung, wieso ausgerechnet Radiokohlenstoff in Baumringen auf vergangene Sonnenstürme hinweist. „Radiokohlenstoff wird in der oberen Atmosphäre ständig durch eine Kette von Reaktionen erzeugt, die durch kosmische Strahlung ausgelöst werden. Kürzlich haben Wissenschaftler herausgefunden, dass extreme Sonnenereignisse wie Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe auch kurzzeitige Ausbrüche energiereicher Teilchen erzeugen können, die als gewaltige Spitzen in der Radiokohlenstoffproduktion erhalten bleiben, die im Laufe eines einzigen Jahres auftreten“.

Bisher wurden neun solcher sogenannten Miyake-Ereignisse in den letzten 15.000 Jahren entdeckt, die jüngsten dieser Ereignisse wurden auf die Jahre 993 und 774 datiert. Der Sonnensturm, der die Erde offenbar vor 14.300 Jahren traf, ist deutlich größer als alle, die bisher bekannt waren – und etwa doppelt so heftig wie die beiden aus den Jahren 993 und 774. Miyake-Ereignisse wurden noch nie direkt gemessen, weshalb sie von der Forschung noch nicht gut verstanden werden. „Radiokohlenstoffmessungen in Baumringen, die zusammen mit Beryllium in polaren Eiskernen verwendet werden, bieten die beste Möglichkeit, das Verhalten der Sonne weiter zurück in die Vergangenheit zu verstehen“, erläutert Bard.

Größter beobachteter Sonnensturm war das Carrington-Ereignis 1859

Der bisher größte, direkt beobachtete Sonnensturm, der die Erde traf, ereignete sich 1859 und ist als Carrington-Ereignis bekannt. Zu den massiven Störungen, die er auf der Erde verursachte, zählen unter anderem zerstörte Telegrafenmaschinen. Er erzeugte in der Nacht so helles Polarlicht, dass die Vögel anfingen, zu singen, weil sie glaubten, die Sonne sei aufgegangen. Zudem wurde das Polarlicht viel weiter südlich als normalerweise gesichtet. Die bekannten Miyake-Ereignisse sollen den Forscherinnen und Forschern zufolge jedoch um eine ganze Größenordnung größer gewesen sein als das Carrington-Ereignis.

„Ein genaues Verständnis unserer Vergangenheit ist unerlässlich, wenn wir unsere Zukunft genau vorhersagen und potenzielle Risiken mindern wollen. Wir haben noch viel zu lernen. Jede neue Entdeckung hilft nicht nur bei der Beantwortung bestehender Schlüsselfragen, sondern kann auch neue Fragen aufwerfen“, betont Co-Autor Heaton. (tab)