Astronomie Vor 2700 Jahren traf extrem starker Sonnensturm die Erde

Immer wieder schießen hochenergetische Teilchen aus der Sonne.

(Foto: dpa)
  • Der stärkste je beobachtete Sonnensturm traf um das Jahr 660 vor Christus die Erde.
  • Darauf deuten Spuren im grönländischen Eis hin.
  • Ein Sonnensturm entsteht durch eine besonders starke Aktivität der Sonne. Vorhersagen lässt sich ein solcher Strahlenbeschuss nur kurze Zeit im Voraus.
Von Tobias Kühn

Um das Jahr 660 vor Christus hat offenbar ein extrem starker Sonnensturm die Erde getroffen. Das berichten Forscher um Paschal O'Hare von der schwedischen Universität Lund nach der Analyse von Bohrkernen aus dem Grönlandeis. Der Sonnensturm muss etwa zehnmal so intensiv gewesen sein wie der stärkste Ausbruch solarer Aktivität, der jemals von Instrumenten aufgezeichnet wurde.

Es ist der dritte dokumentierte Sonnensturm dieser Größenordnung; die anderen beiden geschahen in den Jahren 775 und 994 (PNAS). Die Beschäftigung mit solchen Vorkommnissen ist mehr als akademische Spielerei: Würde sich ein Ereignis wie vor gut 2500 Jahren heute wiederholen, hätte es erheblichen Einfluss auf die Kommunikation und Navigation, da Signale von Satelliten und Radiosendern gestört würden.

Ein Sonnensturm entsteht durch hochenergetische Teilchen, vor allem Protonen, Elektronen und andere Atomkerne, die zu Zeiten besonders starker Aktivität der Sonne zur Erde geschickt werden. Dort lösen sie in manchen Atomen Reaktionen aus, wodurch Varianten der entsprechenden Kerne entstehen, sogenannte Isotope. Im Eis Grönlands frieren diese Anomalien buchstäblich ein, wodurch Bohrkerne den kosmischen Teilchen-Beschuss früherer Zeiten verraten. Die Gruppe um O'Hare untersuchte die Konzentration von Beryllium-10 und Chlor-36 in verschiedenen Proben grönländischen Eises. In der Schicht, die der Zeit um 660 vor Christus entspricht, fanden sie besondere Mengen.

Sonnenstürme lassen sich nur sehr begrenzt vorhersagen, die Teilchen rasen zu schnell

Zusätzliche Daten aus dem Vorkommen des Kohlenstoff-Isotops C-14 in Überresten von Pflanzen und Tieren stützen diese Vermutung. Auch dieses Isotop entsteht durch kosmischen Teilchenbeschuss - allerdings ist seine Halbwertszeit mit einigen tausend Jahren deutlich geringer als jene von Beryllium-10 und Chlor-36. Das macht man sich bei der Radiocarbon-Methode zunutze: Lebewesen nehmen stets geringe Mengen des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops auf. Nach dem Tod sinkt dessen Konzentration aufgrund der vergleichsweise geringen Halbwertszeit schon nach wenigen hundert Jahren messbar. Dadurch kann das Alter von totem organischen Material ermittelt werden. Bei der Untersuchung vergangener Sonnenaktivität führt die geringe Halbwertszeit von Kohlenstoff-14 hingegen zu einer Verzerrung, die wieder herausgerechnet werden muss. In Kombination mit der Untersuchung der beiden anderen radioaktiven Stoffe wurde jedoch klar, dass ein Sonnensturm der Grund für die erhöhte Isotopen-Produktion gewesen sein muss.

Vorhersagen lassen sich Sonnenstürme nur sehr begrenzt. Der solare Teilchenstrom kündigt sich meist durch einen Röntgenblitz an, der die Erde mit Lichtgeschwindigkeit erreicht und daher dem restlichen Sonnensturm wie der Blitz dem Donner vorausgeht. Dies ermöglicht lediglich eine Prognose für einige Stunden oder Tage.