Weltraumwetter

Was Weltraumwetter bedeutet

Auf der Erde beschreibt das Wetter den Zustand der Luft um uns herum. Weltraumwetter ist dieselbe Idee für den Raum um unseren Planeten: wie viel geladenes Gas, Strahlung und magnetische Störung in einem bestimmten Moment vorbeiströmt.

Fast alles davon stammt von der Sonne. Ein ständiger Strom geladener Teilchen, der Sonnenwind, weht mit etwa 1,6 Millionen km/h nach außen. Ab und zu kommen plötzliche Ausbrüche hinzu, die das Erdmagnetfeld erschüttern können. Atmosphäre und Magnetfeld schützen die Menschen am Boden, doch Technik im Orbit und auf der Erde kann die Folgen spüren.

Sonneneruptionen

Eine Sonneneruption, auch Flare genannt, ist ein plötzlicher Energieblitz nahe einem Sonnenfleck, wo verdrillte Magnetfelder reißen und sich neu verbinden. Sie setzt Röntgen- und Ultraviolettstrahlung frei, die die Erde in etwa 8 Minuten erreicht.

Flares werden nach ihrer Röntgenhelligkeit in die Klassen A, B, C, M und X eingeteilt. Jeder Buchstabe steht für eine zehnmal stärkere Stufe als der vorige, und Zahlen verfeinern die Skala: Ein X2-Flare ist doppelt so stark wie ein X1-Flare.

Starke Flares können die obere Atmosphäre auf der Tagseite der Erde ionisieren und Kurzwellenfunk für Minuten bis Stunden ausfallen lassen. Die NOAA bewertet das auf ihrer R-Skala von R1 bis R5. Manche Flares beschleunigen außerdem Protonen auf hohe Geschwindigkeiten und erzeugen einen solaren Strahlungssturm, bewertet von S1 bis S5, der vor allem für Astronauten, Polarflüge und Satelliten wichtig ist.

Koronale Massenauswürfe

Ein koronaler Massenauswurf, kurz CME, ist eine gewaltige Blase aus magnetisiertem Plasma, oft Milliarden Tonnen schwer, die aus der äußeren Sonnenatmosphäre geschleudert wird. Viele CMEs gehen mit Flares einher, aber nicht alle.

CMEs sind viel langsamer als Licht. Die meisten brauchen etwa einen bis drei Tage für die rund 150 Millionen km zur Erde, die schnellsten schaffen es in weniger als einem Tag. Koronagraphen im All, die die helle Sonnenscheibe abdecken, lassen Vorhersagedienste sehen, wie CMEs die Sonne verlassen, und ihre Ankunft abschätzen.

Ob ein CME Probleme verursacht, hängt von seiner Geschwindigkeit und vor allem von der Richtung seines Magnetfelds ab. Zeigt dieses Feld entgegengesetzt zu dem der Erde, koppeln beide aneinander, und Energie strömt in unsere Magnetosphäre.

Geomagnetische Stürme, Kp und die G-Skala

Ein geomagnetischer Sturm ist eine starke Störung des Erdmagnetfelds. Der Kp-Index misst ihn auf einer Skala von 0 bis 9 mithilfe von Magnetometern rund um den Globus und wird alle drei Stunden aktualisiert.

Das Space Weather Prediction Center der NOAA übersetzt das in eine einfache G-Skala. Kp 5 ist ein G1-Sturm (schwach), Kp 6 ist G2, Kp 7 ist G3, Kp 8 ist G4 und Kp 9 ist G5 (extrem). Je höher die Stufe, desto weiter von den Polen entfernt können Polarlichter erscheinen.

Extreme Stürme sind selten. Der Sturm im Mai 2024 erreichte G5, zum ersten Mal seit mehr als 20 Jahren, und Polarlichter waren in weiten Teilen der USA und Europas zu sehen. Der berühmteste historische Sturm, das Carrington-Ereignis von 1859, ließ Telegrafenanlagen Funken sprühen und erzeugte Polarlichter bis in die Nähe der Tropen.

Folgen für Technik und Menschen

Stürme induzieren elektrische Ströme in langen Stromleitungen und Pipelines. Im März 1989 legte ein starker Sturm das Stromnetz von Québec für etwa neun Stunden lahm. Netzbetreiber erhalten heute Warnungen und können ihre Systeme vorab anpassen.

Auch Satelliten spüren das Weltraumwetter. Stürme heizen die obere Atmosphäre auf und blähen sie auf, was den Luftwiderstand erhöht; im Februar 2022 stürzten Dutzende frisch gestarteter Internetsatelliten nach einem mäßigen Sturm zur Erde zurück. Auch GPS-Genauigkeit, Kurzwellenfunk und der Funkverkehr von Flugzeugen auf Polarrouten können leiden.

Astronauten sind bei solaren Strahlungsstürmen höherer Strahlung ausgesetzt, daher kann sich die Crew der Raumstation in besser abgeschirmte Bereiche zurückziehen. Am Boden schützt uns die Atmosphäre, und die wichtigste sichtbare Folge ist ein schönes Polarlicht.

Sonnenzyklus 25 und wie man ihn verfolgt

Die Aktivität der Sonne steigt und fällt in etwa 11 Jahren, gemessen an der Zahl der Sonnenflecken. Sonnenzyklus 25 begann im Dezember 2019. NASA und NOAA gaben im Oktober 2024 bekannt, dass die Sonne ihre Maximumsphase erreicht hat, und Stand 2026 nimmt die Aktivität langsam ab.

Vorbei ist die Show damit nicht. Einige der stärksten Stürme früherer Zyklen ereigneten sich in der abklingenden Phase, wenn noch große, komplexe Fleckengruppen auftauchen.

Um das Weltraumwetter zu verfolgen, werfen Sie einen Blick auf das kostenlose Dashboard des NOAA Space Weather Prediction Center mit aktuellem Kp-Wert, Warnungen und einer 3-Tage-Vorhersage. Für die Polarlichtjagd lohnt sich in hohen Breiten schon ein vorhergesagter G1-Sturm, in mittleren Breiten eher G3 oder mehr. Wenn Sie Sonnenflecken selbst sehen möchten, verwenden Sie nur einen geeigneten Sonnenfilter; mehr dazu in unserem Ratgeber zur sicheren Sonnenbeobachtung.