Die Sonne tritt in das solare Maximum ein. Erwarten Sie Polarlichter und mehr.

Schöne Vorhänge aus rosa und grünem Licht wirbelten im Mai in den Nachthimmeln auf der ganzen Welt herum während einer der stärksten Auroren-Vorstellungen seit einem halben Jahrtausend.

Die Quelle dieser Lichtshow war die Sonne. In der ersten Maiwoche wurden durch explosive Sonneneruptionen und Koronamassenauswürfe Milliarden Tonnen Material von der Sonne in den Weltraum geschleudert. Dies löste den stärksten Sonnensturm seit mehr als zwei Jahrzehnten aus und führte zu Polarlichtern bis in den Süden Floridas und Teile Nordindiens.

Dieses himmlische Feuerwerk war nur der Anfang dessen, was eine jahrelange Serie ähnlicher Darbietungen sein könnte. Denn die Sonne nähert sich nun dem Höhepunkt ihrer 11-jährigen Sonnenaktivitätszyklus - und ist bereits viel stürmischer als ursprünglich vorhergesagt.

Auroras entstehen, wenn geladene Partikel von der Sonne mit Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen in der oberen Atmosphäre der Erde kollidieren. Wenn die atmosphärischen Moleküle die von solchen Kollisionen zugeführte Energie abgeben, emittieren sie Licht in verschiedenen Farben. Da das Magnetfeld des Planeten diese geladenen Partikel zu den Polen lenkt, sind Polarlichter meist nur in den höchsten Breitengraden zu sehen - es sei denn, die Stürme sind ungewöhnlich stark.

Um herauszufinden, was uns in den nächsten Jahren erwartet und zu verstehen, wie diese Phase hoher Sonnenaktivität uns betrifft, sprach Science News mit Teresa Nieves-Chinchilla, der amtierenden Direktorin des Raumwetternalysebüros von NASA’s Mond zu Mars in Greenbelt, Md., und Shawn Dahl, einem Raumwettervorhersagen beim Nationalen Ozeanischen und Atmosphärischen Verwaltungszentrum für Raumwetter in Boulder, Colo. Die Gespräche wurden zu Klarheit und Kürze bearbeitet.

SN: Was geschah mit der Sonne Anfang Mai, das so viel Aufregung verursachte?

Nieves-Chinchilla: Wir nähern uns dem Maximum des Sonnenzyklus 25 [der aktuelle Sonnenzyklus, der im Dezember 2019 begann]. Und während wir uns dem nähern, haben wir mehr Aktivität von der Sonne, insbesondere an diesen Tagen im Mai.

Dahl: Im Grunde hatten wir Raumwetteraktivität in allen drei Kategorien: von Sonneneruptionen über Strahlungsstürme bis hin zu den geomagnetischen Stürmen, die die Welt am 10. und 11. Mai sah. Es besteht kein Zweifel, dass dies ein historischer Sturm war, vergleichbar mit dem Sturm von 2003, der in Südafrika und Schweden zu Stromausfällen führte.

SN: Vieles davon wurde durch Flecken auf der Sonnenoberfläche verursacht, die als aktive Regionen bekannt sind. Was sind diese?

Dahl: Aktive Regionen sind starke Bereiche von lokalisierten magnetischen Feldern, die auf der Sonne erscheinen. Sie entstehen tiefer in der Sonne und stoßen durch die Oberfläche. Da sie magnetisch so stark sind, hemmen sie den normalen Energietransfer und das Licht von tiefer in der Sonne. Sie erscheinen also dunkler und sind viel kühler als die umgebende Oberfläche der Sonne. [Die Regionen sind so heiß wie 3.500° Celsius, während der Rest der Oberfläche etwa 5.500° C beträgt.]

Nieves-Chinchilla: [In aktiven Regionen] können wir viele Sonnenflecken, diese schwarzen Bereiche auf der Sonne, sehen. Diese Regionen sammeln eine große Menge an magnetischer Energie, die schließlich freigesetzt werden muss.

SN: Wie hat der Sturm vom 10.-11. Mai uns auf der Erde beeinflusst?

Dahl: Die Satellitenkommunikation wurde beeinträchtigt, da die Ionosphäre - der [Teil der] Atmosphäre, durch die die Kommunikation erfolgen muss - ziemlich durcheinander war. Das GPS war für Landwirte, die Maschinen benutzen, die auf die Technologie angewiesen sind, und die versuchten, Feldfrüchte anzupflanzen, massiv fehlerhaft. Sie mussten auf Zentimeter genau sein, und sie lagen bis zu 3 Meter daneben. Sie mussten ihre Arbeiten am [10. Mai] wegen dieses Sturms einstellen.

Startvorgänge riefen uns an - [Leute] schickten Raketen hoch - weil sie Bedenken hinsichtlich der GPS-Genauigkeit hatten. Die Luftfahrt änderte ihre Flugrouten weiter in Richtung Äquator, um Kommunikationsprobleme zu vermeiden. Wir sprachen mit der [NASA] zum Nutzen der Astronauten auf der Raumstation. Ihnen wurde geraten, sich nach Möglichkeit von den weniger abgeschirmten Bereichen der Raumstation [zur Vermeidung von Strahlung] fernzuhalten.

Das Stromnetz hatte im gesamten System enorme Auswirkungen, es zeigten sich große Mengen induzierter Ströme, die dort nicht hingehören, vom Sturm. [Die Betreiber] hatten Ausrüstung im Einsatz, um sicherzustellen, dass es nirgends zu einem großen katastrophalen Zusammenbruch kommen würde. Und soweit wir sagen können, gab es keine großflächigen Systemausfälle.

SN: Wie bereiten wir uns auf solche Sonnenstürme vor?

Nieves-Chinchilla: Es war sehr interessant, weil wir [zufälligerweise] zwei Tage vor dem Sonnensturm eine Übung hatten. Und während dieser Übung arbeiteten die Behörden zusammen, um zu bewerten, ob wir auf den Sturm vorbereitet waren. NOAA zum Beispiel und [die Bundesbehörde für Katastrophenschutz] müssen bestimmte Personen benachrichtigen, sich auf diese Dinge vorzubereiten.

Dahl: There’s been a lot of work done over the last decade to learn more about space weather. All the technological providers that we use in society today are well aware of space weather and they incorporate it into their planning and thinking. This was the most successfully mitigated extreme space weather storm in history for that reason. That’s why we’re not hearing about a lot of confirmed impacts to our technologies.

SN: Solar cycle 25 was predicted to be relatively weak, right?

Dahl: The international panel of scientific experts that make these long-range solar cycle predictions — this was pre-2019 — they predicted a lightweight solar cycle very similar to the previous one, which was not all that active. We are well outside that original margin of error with that forecast. We expect solar max at this point to be much more active than originally anticipated. So, all of this year, all of 2025, and even into 2026 we anticipate to be at the highest risk for another such event.

SN: Those regions on the sun that caused the May storm are about to face Earth again. Can we expect similar events soon?

Nieves-Chinchilla: We don’t know yet. But I can tell you that there are several X-ray flares coming from this region.

Dahl: Perhaps we’ll see some more activity, but it certainly will not be anywhere close to what happened on May 10th or 11th. People should always go to our webpage to find out the real story of what’s factually going on and what we’re predicting.