Astrophysik

Sonne könnte künftig weniger stark strahlen, vermuten Forscher

Energie, Nahrung, Leben – die Sonne ist für die Erde von zentraler Bedeutung. Doch was ist, wenn ihre Strahlung nachlässt? Forschungsergebnisse über eine abnehmende Sonnenaktivität in diesem Jahrhundert nähren Spekulationen.

Till Mundzeck & dpa
Mi, 2. Mai 2018, 20:11 Uhr
Panorama

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Ohne Sonne gäbe es kein Leben auf der Erde. | Foto: dpa — Ohne Sonne gäbe es kein Leben auf der Erde. Foto: dpa

Dan Lubin, Forscher am Scripss Institut der Universität von Kalifornien in San Diego, sieht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass im Laufe des Jahrhunderts eine ausgedehnte Phase niedriger Sonnenaktivität (siehe Infokasten) eintreten wird. Das Muster der abnehmenden Sonnenaktivität erinnere an die Vorläufer vergangener großer Minima, sagt er. Während des sogenannten Maunder-Minimums – benannt nach dem britischen Astronomenpaar Annie und Edward Walter Maunder – im 17. Jahrhundert sanken in Europa die Temperaturen so sehr, dass die schwedische Armee 1658 zum Feldzug gegen Dänemark einfach über die gefrorene Ostsee marschieren konnte. So weit wird es wohl nicht kommen. Denn eine niedrigere Sonnenaktivität würde kaum zu einer Abkühlung führen, sondern allenfalls die vom Menschen verursachte Klimaerwärmung etwas abbremsen, so Lubin und seine Kollegen.

"Das nächste große Minimum kommt bestimmt, aber wir wissen nicht wann", Sami Solanki, Sonnenphysiker

Die Sonne durchläuft regelmäßig einen etwa elfjährigen Aktivitätszyklus, in dem sich Zeiten hoher Sonnenaktivität mit Phasen geringer Aktivität abwechseln. "Das nächste große Minimum kommt bestimmt, aber wir wissen nicht wann", sagt der Sonnenphysiker Sami Solanki, Direktor am Göttinger Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung im Vorfeld des Tags der Sonne am heutigen 3. Mai. "Wir können keine Vorhersagen machen, die über einige Jahre hinausgehen."

Verbesserte Einblicke erhoffen sich die Physiker unter anderem vom Satelliten Solar Orbiter der europäischen Raumfahrtagentur Esa, der die Pole der Sonne beobachten soll, die für das solare Magnetfeld und damit für die Aktivität unseres Sterns von zentraler Bedeutung sind. Zu dem Satelliten, der im Februar 2019 starten soll, steuert das Göttinger Institut eines der Hauptinstrumente bei.

UV-Strahlung könnte um sieben Prozent abnehmen

Um abschätzen zu können, wie viel schwächer die Sonne in einem großen Minimum strahlt, schauten Lubin und seine Kollegen sich mehr als 30 andere Sterne an, die der Sonne ähneln und die sich gerade in einem Aktivitätsminimum befinden. Ergebnis: Die Forscher erwarten, dass die ultraviolette Strahlung der Sonne um etwa sieben Prozent zurückgeht, wie sie im Fachblatt Astrophysical Journal Letters berichteten. "Wir haben jetzt einen Orientierungswert, mit dem wir bessere Klima-Modellrechnungen machen können", so Lubin.

Wie stark das Maunder-Minimum im 17. Jahrhundert zur ohnehin bereits herrschenden "kleinen Eiszeit" beigetragen hat, ist unter Forschern umstritten. "Wenn über viele Jahrzehnte eine geringere Sonnenaktivität herrscht, kann sich dieser Effekt durchaus zu messbaren Auswirkungen ansammeln", sagt der Helioseismologe Markus Roth vom Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik in Freiburg. Die Eingriffe des Menschen ins Klimasystem seien jedoch viel stärker. Entsprechend würde es auch durch ein erneutes Maunder-Minimum heute nicht kühler, erläutert das Scripps Institut mit Verweis auf eine entsprechende Simulation. Demnach könnte die globale Durchschnittstemperatur am Boden zunächst um "bis zu einige Zehntel Grad" sinken, werde aber zum Ende des Minimums den bei normaler Sonnenaktivität erreichten Wert wieder nahezu einholen.

Raumfahrt profitiert von Entwicklung

Einen Vorteil hat eine niedrige Sonnenaktivität: Sie schont Satelliten und Astronauten im Erdorbit. "In Zeiten des Aktivitätsmaximums der Sonne ereignen sich mehr Sonnenstürme, die Einfluss haben auf unsere Technologie im Weltall", sagt Roth. Die Sonne sendet einen beständigen Strom elektrisch geladener, subatomarer Teilchen ins All, die als Sonnenwind bezeichnet werden. Dieser Wind kann sich zu einem Sturm entwickeln, der nicht nur Satelliten und Astronauten gefährdet, sondern auch Navigation, Flug- und Funkverkehr sowie Stromnetze beeinträchtigen kann. "Wir hatten im 20. Jahrhundert ein ausgeprägtes Maximum der Sonnenaktivität. Jetzt kehrt die Sonne eher in ihre gemütliche Phase zurück", sagt Roth.