Sonnensturm und Magnetfeld: So entstehen Polarlichter bei uns - Chronik

Polarlichter sind eines der spektakulärsten Naturschauspiele der Erde – doch in Mitteleuropa sind sie eine Seltenheit. Sie entstehen, wenn energiereiche Teilchen von der Sonne auf das Magnetfeld der Erde treffen und in der Atmosphäre zum Leuchten angeregt werden. In diesem Jahr konnte man dieses Phänomen in Südtirol gleich zweimal beobachten. Der Astrophysiker David Gruber klärt auf, was dahintersteckt. Zum besseren Einordnen des Phänomens: Wie außergewöhnlich ist es, dass 2025 gleich zweimal Polarlichter den Nachthimmel Südtirols erhellt haben? David Gruber: Polarlichter in hohen Breiten, wie in Skandinavien, sind grundsätzlich nichts Seltenes. In unseren mittleren Breiten, also Mitteleuropa, sind sie hingegen relativ selten. Das liegt daran, dass es selten vorkommt, dass die Interaktion zwischen Sonnenwind, Magnetosphäre und Atmosphäre so stark ist, dass Polarlichter bei uns sichtbar werden. Dafür muss die Sonne sehr aktiv sein – also besonders starke Sonnenstürme produzieren. Solche Phänomene treten also immer wieder auf. Ich erinnere mich zum Beispiel an 2003, als Polarlichter sogar bis nach Griechenland sichtbar waren. Die Sonne durchläuft etwa alle elf Jahre unterschiedliche Aktivitätsphasen. Aktuell befinden wir uns in einer Hochphase, die langsam wieder abnimmt. Welche Bedingungen müssen zusammentreffen, damit dieses Lichtspiel in unseren Breitengraden sichtbar wird? Gruber: Polarlichter entstehen, wenn die Sonne einen sogenannten Solar Flare auslöst – einen starken Ausbruch auf der Sonnenoberfläche. Dabei werden elektrisch geladene Teilchen wie Protonen und Elektronen ins All geschleudert. Treffen diese Teilchen auf die Erde, werden sie vom Magnetfeld nach Norden und Süden gelenkt. In den nördlichen Breiten dringen sie tiefer in die Atmosphäre ein, bei uns in Mitteleuropa eher höher. Die Teilchen der Atmosphäre beginnen zu leuchten – wir sehen also das Licht der Luftmoleküle, nicht der Sonnenpartikel. Warum leuchten Polarlichter in Skandinavien grün und hier eher rötlich? Gruber: Die Farben hängen grundsätzlich von den Molekülen und der Höhe ab. In Südtirol erscheinen Polarlichter meist rötlich , weil die Sonnenpartikel hier nicht so tief in die Atmosphäre eindringen und vor allem Sauerstoffatome in großen Höhen von rund 200 bis 400 Kilometern zum Leuchten anregen. Das typische grüne Polarlicht entsteht, wenn Sonnenpartikel in höheren Breiten wie Skandinavien tiefer in die Atmosphäre vordringen und dort Sauerstoffatome in etwa 100 bis 300 Kilometern Höhe zum Leuchten bringen. Blau-violette Polarlichter entstehen, wenn besonders starke Sonnenstürme die Teilchen so tief vordringen lassen, dass sie in der Atmosphäre auf Stickstoffmoleküle treffen und diese zum Leuchten anregen. Kann man solche Ereignisse vorhersagen? Und wenn ja, wie? Gruber: Man kann Wahrscheinlichkeiten angeben, basierend auf der Sonnenaktivität. Sonneneruptionen brauchen zwei bis drei Tage, bis die Teilchen die Erde erreichen. Wann genau Polarlichter sichtbar werden, lässt sich schwer vorhersagen. Im Fall von dieser Woche gab es drei Sonnenstürme in kurzer Abfolge. Der erste verursachte Polarlichter, der zweite war noch stärker, löste aber keine sichtbaren Lichter aus. Sie haben erwähnt, dass wir uns gerade auf das Maximum des Sonnenzyklus zubewegen. Hängt das direkt mit Polarlichtern zusammen? Gruber: Ja, sehr direkt. Je aktiver die Sonne, desto häufiger treten Sonnenstürme auf. Während des solaren Maximums sind solche Ausbrüche deutlich häufiger als während eines Minimums. Polarlichter in unseren Breiten korrelieren also stark mit der Sonnenaktivität. Können Sonnenstürme in unseren Breiten Satelliten oder Stromnetze beeinflussen? Gruber: In unseren Breiten selten. Sehr starke Sonnenstürme könnten allerdings Stromnetze stören oder elektrische Geräte beeinflussen. Historisch gab es in Kanada Ausfälle. Heute können wir dank Satelliten und Monitoring rechtzeitig reagieren, etwa Transformatoren abschalten oder Astronauten schützen. Für die Erdoberfläche besteht aktuell keine akute Gefahr. Gibt es in nächster Zeit noch Himmelsereignisse in Südtirol? Gruber:Das nächste Highlight wird die totale Sonnenfinsternis über Spanien am 12. August nächsten Jahres sein. In Südtirol sind dann über 90 Prozent der Sonne bedeckt. Kometen oder Sternschnuppen können ebenfalls interessant sein, ihre Sichtbarkeit ist aber schwer vorherzusagen.