In einer Telefonkonferenz mit Reportern am Dienstag gaben Vertreter der NASA, der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und des internationalen Solar Cycle Prediction Panel bekannt, dass die Sonne ihr solares Maximum erreicht hat, das im nächsten Jahr anhalten könnte.
Der Sonnenzyklus ist ein natürlicher Zyklus, den die Sonne durchläuft, wenn sie zwischen niedriger und hoher magnetischer Aktivität wechselt. Ungefähr alle 11 Jahre, auf dem Höhepunkt des Sonnenzyklus, kehren die magnetischen Pole der Sonne um – auf der Erde wäre das so, als würden Nord- und Südpol alle zehn Jahre ihre Plätze tauschen – und die Sonne geht von einem ruhigen Zustand in einen aktiven und stürmischen Zustand über .
NASA und NOAA verfolgen Sonnenflecken, um den Fortschritt des Sonnenzyklus – und letztendlich der Sonnenaktivität – zu bestimmen und vorherzusagen. Sonnenflecken sind kühlere Regionen auf der Sonne, die durch eine Konzentration magnetischer Feldlinien verursacht werden. Sonnenflecken sind der sichtbare Bestandteil aktiver Regionen, Bereiche mit intensiven und komplexen Magnetfeldern auf der Sonne, die die Quelle von Sonneneruptionen sind.
„Während des Sonnenmaximums nimmt die Anzahl der Sonnenflecken und damit die Menge der Sonnenaktivität zu“, sagte Jamie Favours, Direktor des Weltraumwetterprogramms im NASA-Hauptquartier in Washington. „Diese Zunahme der Aktivität bietet eine aufregende Gelegenheit, mehr über unseren nächsten Stern zu erfahren – hat aber auch echte Auswirkungen auf die Erde und in unserem gesamten Sonnensystem.“
Die Sonnenaktivität beeinflusst stark die Bedingungen im Weltraum, die als Weltraumwetter bekannt sind. Dies kann Satelliten und Astronauten im Weltraum sowie Kommunikations- und Navigationssysteme – wie Radio und GPS – und Stromnetze auf der Erde betreffen. Wenn die Sonne am aktivsten ist, treten Weltraumwetterereignisse häufiger auf. Die Sonnenaktivität hat in den letzten Monaten zu einer erhöhten Sichtbarkeit des Polarlichts und zu Auswirkungen auf Satelliten und Infrastruktur geführt.
Der Sonnenzyklus ist der natürliche Zyklus der Sonne, der zwischen niedriger und hoher Aktivität wechselt. Während des aktivsten Teils des Zyklus, dem sogenannten Sonnenmaximum, kann die Sonne gewaltige Explosionen von Licht, Energie und Sonnenstrahlung auslösen – allesamt Bedingungen, die als Weltraumwetter bekannt sind. Das Weltraumwetter kann sich auf Satelliten und Astronauten im Weltraum sowie auf Kommunikationssysteme – wie Radio und GPS – und Stromnetze auf der Erde auswirken. Bildnachweis: Beth Anthony/NASA
Im Mai 2024 schleuderte eine Flut großer Sonneneruptionen und koronaler Massenauswürfe (Coronal Mass Ejections, CMEs) Wolken aus geladenen Teilchen und Magnetfeldern in Richtung Erde und erzeugte den stärksten geomagnetischen Sturm auf der Erde seit zwei Jahrzehnten – und möglicherweise eine der stärksten Polarlichterscheinungen seit Beginn der Aufzeichnungen die letzten 500 Jahre.
„Diese Ankündigung bedeutet nicht, dass dies der Höhepunkt der Sonnenaktivität ist, den wir in diesem Sonnenzyklus erleben werden“, sagte Elsayed Talaat, Direktor für Weltraumwetteroperationen bei der NOAA. „Während die Sonne das solare Maximum erreicht hat, wird der Monat, in dem die Sonnenaktivität auf der Sonne ihren Höhepunkt erreicht, erst nach Monaten oder Jahren ermittelt werden.“
Wissenschaftler werden in vielen Monaten nicht in der Lage sein, den genauen Höhepunkt dieses Sonnenmaximums zu bestimmen, da er erst dann erkennbar ist, wenn sie nach diesem Höhepunkt einen kontinuierlichen Rückgang der Sonnenaktivität beobachtet haben. Wissenschaftler haben jedoch herausgefunden, dass die letzten zwei Jahre auf der Sonne aufgrund der konstant hohen Anzahl an Sonnenflecken in diesem Zeitraum Teil dieser aktiven Phase des Sonnenzyklus waren.
Vom 3. bis 9. Mai 2024 beobachtete das Solar Dynamics Observatory der NASA 82 bemerkenswerte Sonneneruptionen. Die Flares kamen hauptsächlich aus zwei aktiven Regionen auf der Sonne namens AR 13663 und AR 13664. Dieses Video zeigt alle Flares, die als M5 oder höher klassifiziert sind, wobei neun als Sonneneruptionen der X-Klasse kategorisiert wurden. Bildnachweis: NASA
Wissenschaftler gehen davon aus, dass die maximale Phase noch etwa ein Jahr andauern wird, bevor die Sonne in die abnehmende Phase eintritt, die zum solaren Minimum führt. Seit 1989 arbeitet das Solar Cycle Prediction Panel – ein internationales Expertengremium, das von der NASA und der NOAA gesponsert wird – zusammen, um Vorhersagen für den nächsten Sonnenzyklus zu treffen.
Sonnenzyklen werden von Astronomen verfolgt, seit Galileo im 17. Jahrhundert erstmals Sonnenflecken beobachtete. Jeder Sonnenzyklus ist anders – einige Zyklen erreichen ihren Höhepunkt länger und kürzer, andere haben kleinere Spitzen, die länger anhalten.
„Die Sonnenfleckenaktivität im Sonnenzyklus 25 hat die Erwartungen leicht übertroffen“, sagte Lisa Upton, Co-Vorsitzende des Solar Cycle Prediction Panel und leitende Wissenschaftlerin am Southwest Research Institute in San Antonio, Texas. „Obwohl es einige große Stürme gab, sind sie nicht größer als das, was wir in der maximalen Phase des Zyklus erwarten würden.“
Der bisher stärkste Flare des Sonnenzyklus war ein X9.0 am 3. Oktober (X-Klasse bezeichnet die intensivsten Flares, während die Zahl weitere Informationen über ihre Stärke liefert).
Die NOAA rechnet mit weiteren Sonnenstürmen und geomagnetischen Stürmen während der aktuellen Sonnenmaximumperiode, die in den nächsten Monaten die Möglichkeit bieten, Polarlichter zu entdecken, sowie mögliche Auswirkungen auf die Technologie. Darüber hinaus beobachten Wissenschaftler in der abnehmenden Phase des Sonnenzyklus häufig ziemlich starke Stürme, auch wenn diese seltener vorkommen.
NASA und NOAA bereiten sich auf die Zukunft der Weltraumwetterforschung und -vorhersage vor. Im Dezember 2024 wird die Parker Solar Probe-Mission der NASA der Sonne so nahe kommen wie nie zuvor und damit ihren eigenen Rekord für das der Sonne am nächsten liegende von Menschenhand geschaffene Objekt brechen. Dies wird der erste von drei geplanten Ansätzen für Parker in dieser Entfernung sein und Forschern helfen, das Weltraumwetter direkt an der Quelle zu verstehen.
Die NASA startet im nächsten Jahr mehrere Missionen, die uns helfen werden, das Weltraumwetter und seine Auswirkungen auf das Sonnensystem besser zu verstehen.
Weltraumwettervorhersagen sind für die Unterstützung der Raumschiffe und Astronauten der Artemis-Kampagne der NASA von entscheidender Bedeutung. Die Untersuchung dieser Weltraumumgebung ist ein wesentlicher Bestandteil des Verständnisses und der Minderung der Belastung von Astronauten durch Weltraumstrahlung.