Elfjahreszyklus bestätigt: Sonnenaktivität für fast 1000 Jahre rekonstruiert

Mit moderner Technik haben Forscher aus Baumringen die Aktivität der Sonne seit dem Jahr 969 rekonstruiert. Das förderte bislang unbekannte Sonnenstürme zutage.

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Ein Minimum (li.) und Maximum im Vergleich.

(Bild: NASA/SDO/Joy Ng)

Von
  • Martin Holland

Die bislang genauesten Daten zur Sonnenaktivität für die vergangenen 1000 Jahre bestätigen nicht nur "eindrucksvoll" den elfjährigen Aktivitätszyklus unseres Sterns, sondern liefern auch Anhaltspunkte für zwei bisher unbekannte Strahlungsausbrüche im Hochmittelalter. Das hat ein internationales Team von Forscherinnen und Forschern unter Mitarbeit des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) ermittelt. Durch die Analyse von radioaktivem Kohlenstoff in Baumringen konnten sie demnach die Sonnenaktivität bis ins Jahr 969 lückenlos zurückverfolgen. Die erreichte Auflösung beträgt dabei ein Jahr.

Dass unsere Sonne einen etwa elfjährigen Zyklus durchläuft, ist seit mehr als 200 Jahren bekannt. Entdeckt hat das der Schweizer Astronom Rudolf Wolf in der Mitte des 19. Jahrhunderts, woraufhin er die Aktivität bis zum Jahr 1749 zurückgerechnet hat – dem Maximum des fortan so bezeichneten 0. Zyklus. Gegenwärtig zählen wir den 25. Zyklus, er dürfte erneut zu den schwächeren gehören. Die Auswirkungen aktiverer Zyklen könnten angesichts der fortschreitenden Technisierung immer schwerwiegender werden. Im schlimmsten Fall könnten die Teilchen- und Strahlungsausbrüche beispielsweise Satelliten ausfallen lassen, mit all den daraus resultierenden Konsequenzen.

Forscher können die Aktivität der Sonne aber nur indirekt analysieren, erklärt das MPS – vor allem über Anzahl der Sonnenflecken. Die seien zwar schon seit dem Altertum bekannt, aber erst seit wenigen Hundert Jahren würden sie systematisch dokumentiert und erlaubten die Zurückrechnung. Um nun weiter in die Vergangenheit zu blicken, hat sich das Forscherteam nun einer anderen Quelle zugewandt, dem Gehalt von radioaktivem Kohlenstoff in Baumringen. Zwar stellte radioaktiver Kohlenstoff C14 in den Baumringen nur einen äußerst geringen Anteil – etwa eins von 1000 Milliarden Atomen –, aber dank moderner Technik habe man ermitteln können, wie hoch der Anteil an radioaktivem Kohlenstoff zur Entstehungszeit jedes Rings in der Erdatmosphäre war. Daraus lasse sich wiederum auf die Aktivität der Sonne schließen.

In ihrer Arbeit, die sie nun im Fachmagazin Nature Geoscience veröffentlicht haben, konnten die Forscher auf diesem Weg die Sonnenaktivität lückenlos für die Jahre 969 bis 1933 ermitteln. Dabei hätten sie nicht nur den solaren Aktivitätszyklus bestätigt, sondern auch erkennen können, dass die Ausschläge nach oben und unten in langandauernden Zeiten minimaler Aktivität geringer sind. Bestätigt haben sie demnach auch ein sogenanntes SEP-Ereignis (solar energetic particle event), einen Strahlungsausbruch im Jahr 993. Zwei ähnlich massive Ereignisse in den Jahren 1052 und 1279 seien bislang nicht bekannt gewesen. Anhand von Baumring-Archiven wollen die Wissenschaftler nun Zurückrechnungen der Sonnenaktivität bis zur letzten Eiszeit erstellen.

Darstellung der ermittelten Aktivität (blau, weiß der Fehlerbereich) und den bekannten Daten zur Anzahl der Sonnenflecken (rote Kurve).

(Bild: ETH Zürich)

(mho)