PEKING / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Ein komplexes aktives Gebiet in der Sonnenphotosphäre führte im Mai 2024 zu einer Reihe von extremen geomagnetischen Stürmen, die erhebliche Auswirkungen auf die Südamerikanische Magnetische Anomalie (SAMA) hatten.
Im Mai 2024 ereignete sich ein bemerkenswerter geomagnetischer Sturm, der durch eine Serie von sieben haloartigen Koronalemassenemissionen (CMEs) ausgelöst wurde. Diese Ereignisse, die von extremen Sonneneruptionen begleitet wurden, führten zu einer massiven Freisetzung von solaren energetischen Partikeln (SEPs), die in Richtung Erde strömten. Der resultierende geomagnetische Sturm, der vom 10. bis 13. Mai 2024 andauerte, erreichte einen SYM-H-Wert von -497 nT und hatte weitreichende Auswirkungen auf die Magnetosphäre, Ionosphäre und Thermosphäre.
Besonders betroffen war die Region der Südamerikanischen Magnetischen Anomalie (SAMA), wo die Störungen sowohl die neutrale als auch die ionisierte Atmosphäre beeinflussten. Die ersten beiden interplanetaren CMEs erreichten die Erdschockfront am 10. Mai um 15:00 und 17:00 Uhr UT. Der zweite CME, der mit einem Schock verbunden war, führte zu einer signifikanten Verschiebung der Tagseite der Magnetopause auf etwa 6 Erdradien (RE) und ermöglichte den ersten Poynting-Fluss-Transfer in die Magnetosphäre.
Ein dritter CME traf um 18:00 Uhr UT ein und drückte die Magnetopause weiter auf etwa 5 RE, was zusätzliche Energie in das magnetosphärische Budget einbrachte. Zwischen 19:00 und 21:00 Uhr UT erreichte die Protonendichte des Sonnenwinds ihren Höhepunkt, jedoch ohne Energiezufuhr zur Magnetosphäre. Die Elektronen- und Ionenflüsse niedriger Energie verschwanden im inneren Strahlungsgürtel, bevor sie zwischen 21:00 und 22:30 Uhr UT wieder zunahmen.
Die verstärkte Teilchenpräzipitation und lokale Teilchenbeschleunigung führten zu einer erheblichen Variabilität der Elektronen- und Ionenflüsse im inneren Strahlungsgürtel. Diese Prozesse erhöhten die Ionisationsraten und führten zu einem Ozonabbau in der Mesosphäre und Stratosphäre über der SAMA. Die zusätzliche Ionisation in der E-Ionosphäre deutete auf auroraähnliche Effekte in dieser niederen Breitenregion während der Hauptphase des Sturms hin.
Die Auswirkungen dieser Ereignisse sind nicht nur von wissenschaftlichem Interesse, sondern haben auch praktische Implikationen für die Satellitentechnologie und die Kommunikation. Die Erkenntnisse aus dieser Studie könnten dazu beitragen, zukünftige geomagnetische Stürme besser zu verstehen und die Widerstandsfähigkeit kritischer Infrastrukturen zu erhöhen.
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