Wenn man der NASA und den Wissenschaftlern Glauben schenken mag, dann ist die Vorhersage von Sonnenstürmen und die Auswirkungen des Space-Wetters auf der Erde weitgehend unerforscht und wird zu einem ernstzunehmenden Problem. Das Thema Spacewetter und die damit verbundenen Sonnenaktivitäten, die unsere Erde immer mehr massgeblich mit beeinflussen, ist wohl weitaus komplizierter, als man es zu vermuten glaubte. Es geht doch um sehr viel mehr, als einfach den K-Wert (Indiz für Erdmagnetfeldschwankungen) abzulesen und anhand dessen mögliche Auswirkungen auf die Erde daraus abzuleiten. Die Zusammenhänge sind so komplex und sensibel, dass sich regelmäßig Spitzenwissenschaftler aus aller Herren Länder treffen, um die neuesten Erkenntnisse auszutauschen, so z.B. bei der diese Woche in Bremen stattfindenden “International Living with a Star” Konferenz (ILWS). „Das solare Maximum wird um das Jahr 2013 erwartet“, so Lika Guhathakurta von der NASA.

“Space Wetter wird zu einem internationalen Problem”

Das ist die Botschaft der Wissenschaftler der ILWS-Konferenz in Bremen. Vertreter von mehr als 25 der weltweit technologisch am weitesten entwickelten Länder haben sich versammelt, um dies näher zu erörtern.

“Es geht darum, das Problem der Sonnenstürme herauszufinden, wie sie vorherzusagen sind und wie man vor ihren Auswirkungen sicher ist. Wir müssen vorankommen, bevor das solare Maximum um 2013 herum naht.” so die ILWS Vorsitzende Lika Guhathakurta von der NASA.

Es könnte in den nächsten Jahren einen Super-Sonnensturm geben, der wirtschaftliche Schäden in Billionenhöhe anrichten kann.

Die Sonne und die Erde sind 93.000.000 Meilen voneinander entfernt. Eine Entfernung, die scheinbar beide Planeten sicher voneinander trennt. Aber in den letzten Jahren wuchs die Erkenntnis, dass 93.000.000 Meilen gar keine so große Distanz darstellen. Satelliten und bodengestützte Observatorien haben bewiesen, dass sich die Erde in der äußeren Sonnenatmosphäre befindet und sich der Beeinflussung durch Sonnenwinde und dem Hagelschlag energiereicher Teilchen ausgesetzt sieht. Darüber hinaus sind die beiden Körper tatsächlich von unsichtbaren Fäden des Magnetismus verbunden. Während regelmäßgen magnetischen “Wiederanschlussereignissen”, die mehrmals am Tag geschehen, können unsichtbare Kraftlinien zwischen den Erdpolen und der Oberfläche der Sonne verfolgt werden.

“Die Sonne und die Erde sind miteinander verbunden. Wir können sie nicht mehr als getrennte Himmelskörper betrachten”, sagt Guhathakurta.

Vor ein paar Jahren haben Wissenschaftler den Begriff “heliophysics” geprägt, um die entstehende Wissenschaft vom Sonne-Erde-System zu beschreiben. Als Anspielung auf die Bedeutung des Themas hat die NASA eine spezielle Heliophysics Division im Hauptquartier in Washington DC gegründet und die Vereinten Nationen erklärten 2007 als das “International Heliophysikalisches Year” (IHY) in der Hoffnung, globales Engagement in diesem neuen Bereich zu wecken.

Die Vorhersage von Sonnenaktivitäten ist ein komplexes Thema, ähnlich wie in mancher Hinsicht die terrestrischen Wettervorhersagen. Die Physik des solaren Plasmas und des Magnetismus ist sehr kompliziert und Forschungen stecken noch in den Kinderschuhen. Die Vorhersage für die Sonne ist nur die eine Seite des Problems, das andere Problem ist die Erde selbst. Wie das Magnetfeld unseres Planeten und die Atmosphäre bei einem Sonnensturm reagieren ist immernoch ein Rätsel, dass Spitzenwissenschaftler der Magnetohydrodynamik selbst mit Hilfe der leistungsfähigsten Supercomputer der Erde noch nicht lösen konnten. Aus diesen Gründen sagt man, dass die Entwicklung der „Space“- Wettervorhersagen 50 Jahre hinter seinem irdischen Pendant hinkt.

“Wir brauchen mehr Daten – und mehr Ideen”, sagt Guhathakurta.

Sonnenfleck No.1085 vom 28.6. / Copyright: Andreas Murner

Sonnenflecken sind Stellen mit abweichendem Magnetismus, von ihnen können sogenannte Flares ausgehen (magnetische Eruptionen). Als um 1600 mit der regelmässigen Zählung von Sonnenflecken angefangen wurde, gab es nur sehr wenige Sonnenflecken. Erst ab etwa 1850 gibt es mehr Sonnenflecken und der 11-jährige Rhythmus wurde deutlich. Insofern ist die Anzahl und Grösse der Sonnenflecken von grosser Bedeutung, um die Aktivität der Sonne einschätzen zu können.

In dieser Woche wird der Vorsitz der ILWS an Dr. Ji Wu von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften übergeben. Wu wird die nächsten zwei Jahre damit verbringen, um die Erkenntnisse der „heliophysics“ des bevölkerungsreichsten Landes der Erde voranzubringen und transparent zu machen. “Wir haben viele Wissenschaftler und viele frische Ideen. China wird in der Lage sein, einen wichtigen Beitrag auf diesem Gebiet zu leisten”, sagt Wu.
Eine weitere Schwierigkeit ist die scheinbar unendliche Größe. Heliophysics spielt sich auf einer Bühne ab, die Hunderte von Millionen Meilen breit ist. Die Spuren zu verfolgen ist eine große Herausforderung. NASA und andere Raumfahrtbehörden haben zwar Dutzende von Raumfahrzeugen, aber sie müssen sich über ein enormes Volumen ausbreiten.

Man muss es sich so vorstellen, als wenn man mit einer kleinen Anzahl von Bojen versuchen würde, den Ozean unserer Erde zu beobachten. So stellt sich die Situation mit der Beobachtung des „Ozeans des Alls“ dar, sagt Guhathakurta.

China leistet mit der Space-Boje, dass den Namen „KuaFu“ trägt einen entscheidenden Beitrag. KuaFua ist bekannt aus der chinesischen Mythologie, in der ein Riese versucht, die Sonne einzufangen. Die Space-Boje soll auf der strategisch wichtigen Position “L1-Lagrange” Proben des Sonnenwindes einholen. Der Sonnenwind auf L1 ist ein wichtiger Input für viele Simulationen der Sonne-Erde-Interaktion. Wenn KuaFu in Betrieb geht wird eine stetig wachsende internationale Flotte von Raumfahrzeugen für die Bobachtung der Heliophysics wichtige Impulse geben. NASA, ESA, Russian Federal Space Agency, Canadian Space Agency, JAXA und China wollen alle an einem Strang ziehen und einen wesentlichen Beitrag für die Erforschung des Space-Wetters leisten.

Wenn die Prognosen richtig sind, dann gibt es um das Jahr 2013 den Höhepunkt der Sonnenaktivitäten. Unsere Gesellschaft war durch die technischen Errungenschaften noch nie so verwundbar wie heute. Die Basis des täglichen Lebens, angefangen von der Kommunikation über Wettervorhersagen bis hin zu Finanztransfers, um nur einige zu nennen, ist abhängig von Satelliten und High-Tech-Elektronik. Ein im Jahre 2008 erschienener Report der National Academy of Sciences warnte bereits vor einem Jahrhundertsonnensturm, der einen wirtschaftlichen Schaden in Billionenhöhe anrichten könnte. Um solch einem Jahrhundertsonnensturm vorzubeugen, muss eine neue Wissenschaft eingeleitet und die Kenntnisse um diese Thematik rund um den Erdball müssen nutzbar und zugänglich gemacht werden.

Quellangaben:

http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2010/16jul_ilws/

http://survival.4u.org/katastrophen/sonnenflecken.htm

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