Trifft der Sonnensturm auf die Erde, zeigt sich zu Beginn ein spektakuläres Farbenspiel der Polarlichter am Himmel. Doch der Schein trügt. Während der "koronalen Sonneneruptionen" werden über eine Milliarde Tonnen Materie, mit Geschwindigkeiten von bis zu zehn Millionen Kilometer pro Stunde ins All geschleudert. Das entspricht einer Explosion von etwa einer Milliarde Megatonnen Sprengstoff oder 66 Milliarden Hiroshima-Bomben.

Die Sonne ist ein riesiger Atomreaktor

Schon seit Jahrhunderten ist das Zentralgestirn in der Mitte unseres Sonnensystems ein begehrtes Forschungsobjekt. Der gigantische Gasball der Sonne ist mehr als 100 mal größer als die Erde und eine gewaltige chemische Fabrik. Die Energie entsteht in ihrem Innern. Obwohl die äußere Hülle 800.000 Kilometer vom inneren Kern der Sonne entfernt ist, herrschen hier noch mehrere Millionen Grad Celsius. Die heiße Masse steigt aus dem Inneren immer wieder empor und transportiert dabei Hitze. An der Oberfläche kühlt sie ab und sinkt zurück.

Unter diesen Bedingungen finden Kernreaktionen statt. Es verschmelzen pro Sekunde Millionen Tonnen von Wasserstoff zu Helium. Dabei werden elektromagnetische Energien von unvorstellbarer Stärke freigesetzt. Ab und zu ist diese Energie dann so gewaltig, dass die heiße Masse wie bei einer Explosion in den Weltraum geschleudert wird.

Lichtblitze und kosmische Energien

Die Folge: Eine gigantische Wolke mit elektrisch geladenen Teilchen bewegt sich durch das All. Trifft sie dabei auf das Magnetfeld der Erde, erzeugt sie eine Art Kurzschluss in der Atmosphäre. Normalerweise ist das kein Problem. Außer bei besonders starken Eruptionen, die von den Sonnenforschern regelmäßig am Ende eines Sonnenzyklus erwartet werden.

Aktivitäten der Sonne werden sichtbar durch dunkle Flecken auf der Sonnenoberfläche. Das sind extrem dichte Magnetfelder, die dann aus der Außenhülle herausplatzen und mit hoher Geschwindigkeit ins Weltall katapultiert werden. "Bei starken Sonnenstürmen wird in dreifacher Form Energie frei gesetzt", erklärt Dr. Volker Bothmer: "Zuerst erreicht uns in acht Minuten ein gewaltiger Lichtblitz. Zehn bis 20 Minuten später treffen Teilchen mit kosmischen Energien von Milliarden Elektronenvolt ein. Und Stunden bis Tage später zieht eine gigantische Wolke geladener Teilchen wie ein Hurrikan über die Erde." So könnte das Szenario eines gewaltigen Sonnesturms ablaufen.

Das Schutzschild der Erde

Das Erdmagnetfeld ist unser natürliches Schutzschild. Dieses Magnetfeld erzeugt die Erde selbst. Weite Bereich im Inneren unseres Planeten bestehen aus flüssigem Metall. Weil sich unsere Erde dreht, bewegt sich auch dieses flüssige Metall und wird verwirbelt. Das erzeugt ein Magnetfeld, ähnlich wie bei einem Dynamo. Wissenschaftler bezeichnen unsere Erde deshalb auch als Geodynamo. Ohne dieses Magnetfeld gäbe es auf der Erde kein Leben.

Starke Sonnenstürme können der Erde sehr gefährlich werden, weil das Sonnenplasma elektrisch geladen ist. Mit unvorstellbarer Energie trifft der Sonnensturm auf das Erdmagnetfeld und verformt es. Durch Bewegungen entstehen elektromagnetische Verwirbelungen, die mächtige elektrische Stromüberschläge induzieren. Die Überlandleitungen auf der Erde funktionieren wie eine riesiges, weitläufiges Antennennetz.

Dramatische Folgen

Das führt auf der zu dramatischen Stromausfällen: Durch starke Stromspitzen in Überlandleitungen verschmoren die Transformatoren in den Verteilerstationen. Allein in den USA, so schätzt ein Bericht der National Academy of Sciences, wären heute bei einem starken Sonnensturm bis zu 130 Millionen Amerikaner tage- oder wochenlang ohne Strom. Die USA ist alarmiert, in Europa gibt es bisher noch keine Notfallpläne. Sicher ist: Der nächste Sonnensturm kann auch Deutschland treffen.

In einer Studie der National Academy of Science stellte die NASA fest, dass eine solare Supereruption wie 1859 ganze Regionen auf unserem Planeten in nur 90 Sekunden lahm legenkönnte. Es ist also höchste Zeit, um rechtzeitig Pläne für den Notfall zu erarbeiten. Denn die Forscher warnen: Extrem starke Sonnenstürme können schon zwei bis drei Jahre vor und nach dem eigentlichen Maximum auftreten. Es ist wie beim Wasser kochen: Die stärksten Blasen entstehen, kurz bevor es kocht. Im Prinzip könne uns also jeden Tag ein solcher Megasturm von der Sonne treffen, so der Astrophysiker Dr. Volker Bothmer.

Was tun?

Für unsere moderne, vernetzte Zivilisation und unsere Abhängigkeit von einer funktionierenden Stromversorgung, wäre ein gewaltiger Sonnensturm eine Katastrophe. Die größte Gefahr ist der Zusammenbruch der Energieversorgung, weil die Infrastrukturen unseres täglichen Lebens davon abhängt. Wenn Sonnensturm droht, muss rechtzeitig informiert und Vorsorge getroffen werden. So müssten Stromkonzerne ihre Systeme rechtzeitig auf ein niedriges Leistungsniveau herunterfahren und kritische Geräte notfalls ganz vom Netz nehmen, bevor sie beschädigt oder zerstört würden.

Auch die Satellitenbetreiber wären bei rechtzeitiger Warnung in der Lage, ihre künstlichen Erdtrabanten in einen Ruhemodus zu versetzen und die Fluglotsen könnten die Passagiermaschinen auf einen Kurs mit geringerer Strahlenbelastung umleiten. Eine verlässliche Vorhersage des "Weltraumwetters" ist seit kurzem möglich geworden durch die NASA-Satelliten-Mission "Stereo" - eine Chance die Gefahren eines Sonnensturms zu minimieren.