Es ist nicht lange her, dass etliche Menschen weltweit Polarlichter zu Gesicht bekamen. Dank eines ausgesprochen starken Sonnensturms drangen die Lichter, die sonst fast ausschließlich an den Polen auftreten, wesentlich weiter in den Norden und Süden als gewöhnlich. Grund dafür ist der Aktivitätszyklus der Sonne, der sich nach und nach seinem Maximum nähert. Mit ihm sind weitere explosive Partikelausbrüche zu erwarten, die geomagnetische Stürme und Auroras erzeugen, die ihrerseits Satelliten und sogar irdische Stromnetze beschädigen könnten.
Sonne: Schäden durch Maximum erwartet
Auroras entstehen durch hochenergetische Teilchen von der Sonne, die mit dem Erdmagnetfeld interagieren. Der Prozess, bekannt als Rekonnexion, leitet Teilchen entlang der Magnetfeldlinien der Erde, bis sie auf atmosphärische Teilchen wie Sauerstoff, Wasserstoff oder Stickstoff treffen. Diese Kollisionen setzen Energie frei, erwärmen die lokale Umgebung und lassen die Teilchen Licht in verschiedenen Farben emittieren.
Das Magnetfeld der Erde, das einem Stabmagneten ähnelt, leitet diese energiereichen Teilchen normalerweise zu den Polen. Während starker Sonnenstürme erweitert sich diese Region, sodass die Lichter in niedrigeren Breitengraden sichtbar werden. Das Erdmagnetfeld kann durch den Druck des Sonnenwinds komprimiert und wieder freigesetzt werden, wodurch die Magnetfeldlinien näher an den Äquator rücken.
Geomagnetische Stürme können Ströme in leitfähigen Materialien erzeugen und Stromnetze, Bahnschienen und Pipelines stören. Der Disturbed Storm Time (DST) Index misst die Intensität dieser Stürme, wobei die jüngsten Ereignisse außergewöhnlich starke Werte zeigten. Metallpipelines, die anfällig für elektrische Ströme sind, korrodieren im Laufe der Zeit, was die Infrastruktur erheblich beschädigt.
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Risiken für Leitungen, Satelliten und Flugzeuge
Nach dem Maßstab des DST seien die geomagnetischen Stürme vom 10. und 11. Mai außergewöhnlich stark gewesen, erklärte Ian Whittaker, leitender Dozent für Physik an der Nottingham Trent University in einem jüngst veröffentlichten Beitrag auf The Conversation.
„Bei einem so starken Sturm besteht die Gefahr elektrischer Ströme“, so Whittaker weiter. „Stromleitungen sind am stärksten gefährdet, haben aber von den in Kraftwerken eingebauten Schutzvorrichtungen profitiert. Diese sind seit dem geomagnetischen Sturm von 1989, bei dem ein Stromtransformator im kanadischen Quebec schmolz und einen stundenlangen Stromausfall verursachte, von großer Bedeutung.“
Satelliten seien während geomagnetischer Stürme einem größeren Risiko ausgesetzt. Elektrische Überspannungen könnten Instrumente und Kommunikationssysteme zerstören und Satelliten in „Zombies“ verwandeln – funktionsunfähig und verloren. Änderungen im Erdmagnetfeld können auch satellitenbasierte Technologien beeinträchtigen, die GPS-Genauigkeit und die Geschwindigkeit des Satelliteninternets stören. Diese Änderungen können energiereiche Teilchen in die untere Atmosphäre drücken, Hochfrequenz-Radioverbindungen von Flugzeugen stören und die Ozonschicht beeinflussen.
Quelle: The Conversation
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