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Außergewöhnlich starker geomagnetischer Sturm

29.10.2003


Stärkste Sonnenaktivität seit 14 Jahren


Modellbild des Geoforschungssatelliten CHAMP (1)



Am Geomagnetischen Observatorium des GeoForschungsZentrums Potsdam (GFZ) wurde der seit 14 Jahren stärkste Sonnensturm gemessen. Ein große Wolke elektrisch geladener Teilchen ereicht heute seit 06:11 Uhr MEZ die Erde. Bemerkenswert ist auch der riesige Sonnenfleck, der zur Zeit zu beobachten ist. Seine Ausdehnung umfasst mehr als 10 Erddurchmesser. Das ist unerwartet und aussergewöhnlich, da das Maximum der periodischen solaren Aktivität bereits 3 Jahre zurückliegt.

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Solche geomagnetischen Stürme sind Resultat erhöhter Sonnenaktivität. Wenn es auf der Sonne zu Materieausbrüchen kommt, werden große Mengen elektrisch geladener Teilchen in den Weltraum geschleudert. Treffen diese Plasmawolken auf die Erde, treten sie mit dem natürlichen Erdmagnetfeld in Wechselwirkung, induzieren Ströme in der Ionosphäre und erzeugen starke und sehr rasche Schwankungen der Stärke und Richtung des Erdmagnetfeldes.

Dabei kann es zu Störungen und Ausfällen des Funkverkehrs und des Radioempfangs kommen. Bei starken Ausbrüchen wie dem jetzigen werden auch Satelliten dem Strahlungsbeschuss ausgesetzt und können dabei gestört oder gar beschädigt werden.

Auch auf der Erde kann ein starker geomagnetischer Sturm Schäden erzeugen. Beim letzten großen Ereignis vom 13. März 1989 führte ein solche solare Eruption zum Zusammenbruch der Stromversorgung in großen Teilen Kandas. Der größte Sonnensturm, der in der Geschichte bekannt ist, fand am 1./2. September 1859 statt, als Kurzschlüsse weltweit die gerade eingeführten elektrischen Telegraphieleitungen lahmlegten und die Polarlichter sich südwärts bis nach Rom und Havanna ausdehnten.

Eventuell auftretende Nordlichter werden allerdings diesmal in Deutschland nicht beobachtet werden können, da für die kommende Nacht mit bedecktem Himmel gerechnet werden muss.

Messungen vom Boden und aus dem Weltraum

In der Anfangsphase des derzeitigen Sturmes änderte sich an der Erdoberfläche die Stärke des Magnetfeldes in der Horizontalebene innerhalb von 30 Minuten um ca. 1000 Nano-Tesla. Deutlich wurde der Sturm in einer Änderung der Lage der Kompassnadel. Diese bewegte sich von 6:47 bis 7:05 Uhr MEZ um ca. 3° in östlicher Richtung. Derartig starke Änderungen in so kurzer Zeit sind außergewöhnlich für Mitteleuropa.

Auch die Messgeräte auf dem GFZ-Forschungssatelliten CHAMP zeigen den starken geomagnetischen Sturm. Die mehrere Millionen Ampere starken Ströme in der Ionosphäre/Magnetosphäre haben zu einer Aufheizung der oberen Atmosphäre geführt, innerhalb der sich die Bahnen vieler Satelliten befinden. Ein ganz direkter Effekt ist die deutlich stärkere Abbremsung durch die erhöhte Luftreibung und das damit verbundene Absinken der Flugbahnen. Der Beschleunigungsmesser des GFZ-Satelliten CHAMP zeigt fast eine Verdoppelung der Abbremsung nach 7:50 Uhr MEZ an.

Dieser magnetische Sturm wurde zwar bereits seit Tagen erwartet, allerdings überraschte die Stärke alle Einrichtungen, die die Vorgänge auf der Sonne beobachten. Trotz hochgenauer Beobachtungtechnik und ausgeklügelter Methoden trifft auch die Vorhersage eines solchen Ereignisses nicht immer ein, etwa dann, wenn die Teilchenwolke an der Erde vorbeifliegt.

Wegen der möglichen Auswirkungen dieser Eruptionen auf die technische Systeme wie Nachrichten- und Forschungssatelliten, Hochspannungsleitungen und Gas- und Ölpipelines ist die Überwachung des sogenannten Weltraumwetters durch bodengestützte geomagnetische Observatorien in Kombination mit Forschungssatellliten wie CHAMP notwendig.

Dipl.Met. Franz Ossing | idw
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de

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