Im November stiegen die Strahlungswerte in der Erdatmosphäre nach einer seltenen solaren Superflare, die die Erde mit hochgeschwindigkeits Partikeln von der Sonne bombardierte, auf das höchste Niveau seit fast zwei Jahrzehnten. Diese Sonnenflare, ein extrem heller Lichtblitz, brach am 11. November aus dem Sonnenfleck AR4274 aus. Die als leistungsstark eingestufte X5.1-Flare folgte auf eine Reihe milderer Flares und koronaler Massenauswürfe (CMEs), die die Himmelsbeobachter mit faszinierenden Aurora-Darstellungen bis nach Florida beglückten.

Intensität des Phänomens und Auswirkungen

Abgesehen davon, dass es die intensivste Sonnenflare des Jahres 2025 bisher war, setzte die X-Klasse-Flare auch einen Strom von hochgeschwindigkeits Protonen und anderen energetischen Teilchen in Richtung unseres Planeten frei, was bei den meisten Sonnenflares sehr selten vorkommt. In diesem Jahr trafen etwa 20 X-Flares die Erde, jedoch nur die vom 11. November war von einem Strom hochgeschwindigkeits Protonen begleitet. An diesem Tag, an dem die erdgestützten Messgeräte erhöhte Strahlungswerte zeigten, entließ das Forschungsteam mehrere stratosphärische Ballons mit Sensoren, um zu beobachten, wie sich die Strahlungswerte in der Atmosphäre entwickelten.

Ergebnisse der Forschung und Risiken

Die Forscher stellten fest, dass in Höhenlagen, in denen die meisten Verkehrsflugzeuge fliegen, etwa in 40.000 Fuß (12 Kilometer), die Strahlung vorübergehend auf Werte anstieg, die zehnmal höher waren als der normale Hintergrund von kosmischer Strahlung. Wäre eine schwangere Frau solchen Strahlungswerten länger als 12 Stunden ausgesetzt gewesen, hätte sie damit eine Grenze überschritten, die offiziell als sicher für einen Fötus gilt. Glücklicherweise war in diesem Fall das Schlimmste nach etwa zwei Stunden vergangen, so Benjamin Clewer, ein Weltraumwetterforscher an der Universität von Surrey im Vereinigten Königreich. „Typischerweise erreichen diese Ereignisse ihren Höhepunkt gleich zu Beginn und dauern nur etwa eine halbe Stunde“, sagte Clewer gegenüber Space.com. „In diesem Fall endete das Ereignis offiziell nach 15 Stunden, aber nur die ersten zwei Stunden waren signifikant.“

Die Natur der energetischen Partikel

CMEs stoßen auch Wolken energetischer Teilchen in den interplanetaren Raum aus. Diese Partikel, die in Wolken magnetisierter Plasma enthalten sind, benötigen Tage, um den Planeten zu erreichen. Die Protonen, die durch eine Sonnenflare freigesetzt werden, hingegen reisen nahezu mit Lichtgeschwindigkeit und erreichen die Erde innerhalb von Minuten, erklärte Clewer. Wenn diese energetischen Protonen die Oberseite der Erdatmosphäre treffen, interagieren sie mit Luftmolekülen und lösen Regenschauer sekundärer, weniger energetischer Teilchen wie Neutronen, Myonen und Elektronen aus. Solche Partikel strömen ständig auf die Erdoberfläche, weil unser Planet der kosmischen Strahlung aus den entferntesten Teilen der Galaxie ausgesetzt ist. Doch wenn ein Strom solarer Protonen auftrifft, steigen die Strahlungswerte auf der Erdoberfläche und um den Planeten plötzlich an. Dieses Phänomen wird als Ground Level Event (GLE) bezeichnet und ist ziemlich selten. Tatsächlich wurden seit Beginn der Messungen in den 1940er Jahren nur 77 solcher GLEs registriert, wie Clewer berichtet.

Unklarheiten in der Forschung

Wissenschaftler verstehen nicht, warum einige Sonnenflares GLEs hervorrufen und andere nicht, weshalb sie nicht vorhersagen können, wann ein Anstieg der Strahlung auftreten wird. „Wir verstehen die Physik nicht gut genug, um zu wissen, warum einige Sonnenflares diese wirklich hochgeschwindigkeits Partikel ausstoßen und andere nicht“, sagte Clewer, dessen Team Messungen des Ereignisses durchführte, die seine Intensität offenbarten.

Potenzielle Gefahren für die Luftfahrt

Der GLE vom 11. November war jedoch nur ein mildes Beispiel dafür, wozu die Sonne fähig ist. Der intensivste GLE, der je detektiert wurde, trat 1956 auf und war sechzigmal intensiver. Stärkere GLEs, die über tausendmal intensiver sind als der GLE vom 11. November, sind ebenfalls möglich, wie radioisotopische Studien in Baumringen zeigen.

Die GLEs sind nicht nur potenziell gefährlich für die menschliche Gesundheit (neben dem Risiko für ungeborene Babys erhöht die Strahlenexposition das Krebsrisiko bei allen Menschen), sie können auch erhebliche Störungen bei der Elektronik von Flugzeugen verursachen. Nur zwei Wochen vor dem GLE vom 11. November erlebte ein JetBlue-Airbus über Florida einen plötzlichen Höhenverlust, der später als mögliche Fehlfunktion der Bordelektronik, verursacht durch hochenergetische Partikel aus dem Weltraum, zurückgeführt wurde. Forscher sind besorgt, dass ein vollständiger GLE die Bordelektronik vieler Flugzeuge auf einmal durcheinanderbringen könnte, was die Risiken gefährlicher Situationen an Bord von Hunderten oder sogar Tausenden von Flugzeugen erhöht. Der JetBlue-Vorfall führte zu mehreren Verletzungen von Passagieren, die medizinischer Hilfe bedurften.

Aufruf zur Vorsorge

„Die Piloten könnten gleichzeitig verschiedene Alarme im Cockpit hören“, sagte Clewer. „Sie müssten möglicherweise unterschiedliche Gerätschaften ausschalten und zurücksetzen. Im schlimmsten Fall müssten sie manuell fliegen.“ Die Forscher setzen sich dafür ein, dass alle Flugzeuge mit Strahlungsmonitoren ausgestattet werden, um den Piloten zu helfen, die Situation zu verstehen. Während schwerwiegender Strahlungsereignisse sind die Funkverbindungen, die die Kommunikation mit der Bodenstation ermöglichen, ebenfalls gefährdet, wodurch den Piloten die Informationen über die Ursachen der Probleme verwehrt bleiben. Da GLEs plötzlich auftreten und nicht vorhergesagt werden können, werden viele Flugzeuge während dieser Ereignisse in der Luft betroffen sein.

„Wenn Sie in der Luft sind und noch mit der Luftverkehrskontrolle kommunizieren können, könnten Sie in eine niedrigere Höhe absteigen oder Ihre Breite ändern“, sagte Clewer. „Es besteht jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass die Piloten nicht in der Lage sind, über Funk zu kommunizieren und zusätzlich zu den anderen Maßnahmen reagieren müssen.“

Über die Autorin

Tereza ist eine in London ansässige Wissenschafts- und Technologiejournalistin, aufstrebende Romanautorin und Amateur-Turnerin. Ursprünglich aus Prag, Tschechische Republik, arbeitete sie in den ersten sieben Jahren ihrer Karriere als Reporterin, Drehbuchautorin und Moderatorin für verschiedene Fernsehsendungen des Tschechischen Öffentlich-Rechtlichen Fernsehens. Später nahm sie sich eine berufliche Auszeit, um sich weiterzubilden und erwarb einen Master in Wissenschaft von der Internationalen Weltraumuniversität, Frankreich, zusätzlich zu ihrem Bachelor in Journalismus und einem Master in Kulturanthropologie von der Karlsuniversität in Prag. Sie arbeitete als Reporterin für das Magazin Engineering and Technology, freelancete für eine Reihe von Publikationen, darunter Live Science, Space.com, Professional Engineering, Via Satellite und Space News und war als Vertretung für einen Wissenschaftsredakteur bei der Europäischen Weltraumagentur tätig.