Strahlungsstürme entstehen durch Sonneneruptionen und werden normalerweise vom Erdmagnetfeld abgeschwächt. In der Magnetosphäre verursachen sie Polarlichter. Es gibt allerdings so starke Strahlungsstürme, dass die damit verbundenen Partikel massenhaft die Erdoberfläche erreichen. Es können Schäden an elektronischen Geräten entstehen. Im Extremfall können sie das Leben auf der Erde gefährden. Strahlungsstürme werden auch als Sonnenstürme, oder Flares bezeichnet.
Naturkatastrophen die durch Strahlungsstürme verursacht werden, sind im nach hinein praktisch nicht nachweisbar: die Strahlung hinterlässt keine geologischen Spuren auf der Erde. Trotzdem sind sich Wissenschaftler einig, dass mindestens ein Massenaussterben durch einen Strahlungssturm verursacht worden sein könnte.
Entstehung von Strahlungsstürmen
Strahlungsstürme bilden sich während Sonneneruptionen. Diese entstehen überwiegend an Sonnenflecken. Sonnenflecken können größer als die Erde werden und sind Regionen auf der Sonnenoberfläche, die deutlich kühler sind als die Umgebung. Sonnenflecken haben eine Temperatur von ca. 3800 K, gegenüber den 5800 K der restlichen Sonnenoberfläche. Die Anzahl der Sonnenflecken unterliegt einem 11-jährigen Zyklus und wir steuern im Jahr 2019 einem Minimum der Sonnenaktivität entgegen. In Zeiten mit hoher Sonnenfleckaktivität werden besonders häufig Sonneneruptionen beobachtet. Über einem Sonnenfleck kann sich viel Energie in einem Magnetfeld aufstauen. Diese aufgestaute Energie entlädt sich explosionsartig. Dabei löst sich aus der Sonnenoberfläche ein Plasmaschlauch und das super heiße Material wird in den Weltraum geschleudert. Elementarteilchen (Protonen, Elektronen) werden dabei bis auf beinahe Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und es entstehen verschiedene elektromagnetische Strahlungen, u.a. auch radioaktive Röntgenstrahlung.
Die Stärke einer Sonneneruption wird in 3 Kategorien eingeteilt: X-Klasse, M-Klasse und C-Klasse. Bei X-Klasse Eruptionen können Sonnenstürme entstehen, die große Auswirkungen auf die Erde haben, bei C-Klasse Eruptionen sind die Auswirkungen minimal. Der Grad der Auswirkung hängt aber nicht nur von der Stärke der Sonneneruption ab, sondern auch von der Richtung des resultierenden Sonnensturms. So muss nicht jeder Sonnensturm tatsächlich die Erde treffen. Am 23. Juli 2012 war ein Sonnensturm so gewaltig, dass US-Physiker Daniel Baker zwei Jahre später sagte: ?Wenn er getroffen hätte, würden wir noch heute die Erde aufräumen". Zum Glück verfehlte er die Erde knapp.
Erreicht ein Sonnensturm tatsächlich die Erde, trifft er in ca. 60.000 Kilometern Höhe auf das Erdmagnetfeld und wird dort abgeschwächt. Neusten, wissenschaftlichen Untersuchungen zufolge entstehen dort nicht nur sekundäre Effekte wie Polarlichter, sondern auch Weltraumbeben, welche Missweisungen bei Kompasse verursachen: Durch den Partikel-Beschuss wird das Erdmagnetfeld in Schwingung gesetzt und es bebt, vergleichbar einem Erdbeben, was ein zittern der Kompassnadeln verursachen kann. In 30.000 Kilometern Höhe ist bereits ein Großteil des Sonnensturms herausgefiltert. Aber die Röntgenstrahlung kann immer noch den Funkverkehr stören.
In Erdnähe stellen durchschnittlich starke Sonnenstürme eine Gefahr für Astronauten und Satelliten dar.&xnbsp; können durch einen Sonnensturm beschädigt werden.
Bei starken Sonnenstürmen können Kommunikationsanlagen auf der Erdoberfläche ausfallen. Experten warnen vermehrt auch vor Stromausfällen. Hochspannungsleitungen und Umspannwerke könnten durch die Sonnenstürme beschädigt werden. Durch entstehende Spannungsspitzen könnten Stromnetze eines ganzen Kontinent lahmgelegt werden. Es sind extrem starke Strahlungsstürme denkbar, die nicht mehr vom Erdmagnetfeld gefiltert werden können. Die Folgen wären eine Aufheizung der Atmosphäre und die Verstrahlung von Lebewesen. Zudem kann sich das Erdmagnetfeld während eines Polsprungs abschwächen, oder kollabieren. In diesem Fall ist die Erde der kosmischen Strahlung schutzlos ausgeliefert.
Gammastrahlenblitz als besondere Bedrohung
Eine globale Bedrohung geht auch von Gammastrahlenblitze aus. Sie stellen eine besondere Form kosmischer Strahlung dar, die von weit entfernten Ereignissen ausgesendet werden kann. Ihre Entstehung ist noch nicht gänzlich geklärt. Sie könnten bei einer Hypernova ausgesendet werden, bei der ein Schwarzes Loch entsteht. Alternativ wäre die Verschmelzung zweier Neutronensterne denkbar. Der Gammastrahlenblitz wird in zwei eng fokussierte Strahlen ausgesendet. Nur wenn ein Planet von einem dieser Strahlen direkt getroffen wird, besteht eine ernsthafte Bedrohung für die Lebewelt.Erscheinungsjahr: 2019. Foto: © NASA