Weltraumwetter

Der Sonnenzyklus

Solares Minimum und Maximum im Vergleich
Bilder im Spektrum des sichtbaren Lichts vom Solar Dynamics Observatory der NASA (SDO). Sie zeigen das Aussehen der Sonne bei Sonnenminimum (links, Dezember 2019) im Vergleich zu einem Sonnenmaximum (rechts, August 2024). Während des Sonnenminimums ist die Sonne oft fleckenlos. Sonnenflecken stehen mit Sonnenaktivität in Zusammenhang und werden verwendet, um den Fortschritt des Sonnenzyklus zu verfolgen.
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NASA/SDO

Beobachtungen von Sonnenflecken sind bereits seit der Antike aus Griechenland und China überliefert. Seit Erfindung des Teleskops in der frühen Neuzeit wurde die Zählung der Anzahl an Sonnenflecken möglich. Astronomen stellten im Lauf der Zeit eine regelmäßige Zu- und Abnahme der Sonnenfleckenzahl in einem circa elf Jahre dauernden Zyklus fest. Diese Zyklen wurden nummeriert und starten, per Konvention als Sonnenzyklus 1 bezeichnet, mit dem Minimum der Sonnenfleckenzahl im Jahr 1755. Aktuell befindet sich die Sonne nach dieser Zählung im Zyklus 25.

Sonnenflecken entstehen durch Magnetfeldschleifen, welche die Sonnenoberfläche durchstoßen. Eine höhere Anzahl an Sonnenflecken vergrößert die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Massenauswurf aus einer solchen Schleife löst und ein Sonnensturm entsteht. Darüber hinaus ist auch die Intensität der ionisierenden Strahlung während eines solaren Maximums erhöht. Häufig wird hier der F10.7- Index als Indikator für die Intensität der extrem-ultravioletten Strahlung herangezogen.

Ob und wie sich die Veränderung der Strahlungsleistung während eines Sonnenzyklus auf die untere Atmosphäre, also Wetter und Klima, auswirkt, ist Gegenstand aktueller Forschung. Eine in der Vergangenheit häufig hypothetisch hergestellte Verbindung zwischen Sonnenzyklen und Getreidepreisen konnte allerdings widerlegt werden.

Vom Maunder-Minimum bis zum Muttertags-Sturm

Die Stärke der einzelnen Sonnenzyklen unterliegt starken Schwankungen. So gab es in der Vergangenheit mehrere Zeiträume, in denen die Sonnenfleckenzahl selbst während des solaren Maximums sehr gering blieb.

Am bekanntesten ist darunter das sogenannte Maunder-Minimum (benannt nach dem Astronomen Edward Maunder), das einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten im späten 17. Jahrhundert beschreibt, in dem kaum Sonnenflecken beobachtet wurden. Ein Zusammenhang mit der zeitgleich stattfindenden „kleinen Eiszeit”, die kurz vor dem Maunder-Minimum begann, wird nach wie vor wissenschaftlich untersucht.

Index der Sonnenzyklen I
Markiert sind einige der wichtigsten Weltraumwetter-Ereignisse seit Beginn der Aufzeichnungen 1750.
Credit:

GFZ Potsdam (Daten) / DLR (Bearbeitung)

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In der Neuzeit war das bisher stärkste gemessene Sonnenmaximum Ende der 1950er Jahre. Danach nahm die Sonnenaktivität ab. Das Maximum des Sonnenzyklus 24 2013/2014 war vergleichsweise schwach ausgeprägt.

Der aktuelle Sonnenzyklus 25 zeigt einen deutlichen Anstieg der Sonnenfleckenzahl und hatte mit dem „Muttertags-Sturm“ im Mai 2024 bereits ein bedeutendes Großereignis. Nach Angaben der NASA erreichte der Sonnenzyklus 25 sein Maximum im Oktober 2024. Im Jahresverlauf von 2025 können weitere starke Sonnenstürme erwartet werden.

Index der Sonnenzyklen II
Ein genauerer Blick auf Phasen geringer und hoher solarer Strahlung in jüngerer Vergangenheit.