LONDON (IT BOLTWISE) – Forschende des Max-Planck-Instituts und der University of Colorado liefern neue Hinweise, dass die Sonne in seltenen Fällen Superflares auslösen kann. Dafür koppeln sie Messdaten der NASA-Sonde Solar Dynamics Observatory (2010 bis 2016) mit der Größe aktiver Regionen auf der Sonnenoberfläche. Im zweiten Schritt leiten sie aus historischen Aufzeichnungen zur Sonnenfleck-Ausdehnung Rückschlüsse auf das Superflare-Potenzial – trotz fehlender direkter Ereignisse im Beobachtungszeitraum. Entscheidend bleibt: Ob ein solcher Superflare tatsächlich stattfand, lässt sich weiterhin nicht direkt beweisen.
Die Diskussion um Superflares wirkt auf den ersten Blick wie ein Blick zu fernen Sternen – tatsächlich rückt eine neue Auswertung nun unsere eigene Sonne in den Fokus. Während extrem starke Strahlungsausbrüche auf anderen Sternen beobachtet werden, gilt für die Sonne: Seit Beginn des Weltraumzeitalters vor rund 70 Jahren ließ sich kein Superflare direkt nachweisen. Genau diese Lücke schließen die Forschenden nicht mit einem neuen „Beweisereignis“, sondern mit einer belastbaren Skalierung der beobachteten Flare-Energie hin zu Situationen, die statistisch seltener auftreten – also mit einer Brücke zwischen Messdaten im Zeitfenster und plausiblen Extremwerten über längere Zeitskalen.
Technisch setzt die Studie an einem Kernproblem der Sonnenphysik an: Die Energiemenge eines Flares lässt sich in ihrer Gesamtheit entweder direkt außerhalb der Erdatmosphäre messen oder indirekt aus Beobachtungen von Raumsonden ableiten. Das Team wertet genau dafür Daten der NASA-Mission Solar Dynamics Observatory von 2010 bis 2016 aus und betrachtet die 300 stärksten Flares im jeweiligen Zeitraum. Anschließend stellen die Forschenden die freigesetzte Energie in Beziehung zur Größe der zugehörigen aktiven Region auf der sichtbaren Sonnenoberfläche. Aktive Regionen sind dabei die magnetisch „unruhigen“ Flächen: Das Magnetfeld ist besonders stark und komplex strukturiert; sie gehen mit Sonnenflecken und dunkleren Bereichen einher und gelten als wahrscheinliche Ausgangspunkte für Eruptionen.
Im Beobachtungsfenster gab es zwar keinen Superflare – das betont Natalie Krivova ausdrücklich („Einiges spricht dafür, dass auch die Sonne in großen Abständen Superflares erzeugen kann. Einen direkten Beweis gibt es allerdings nicht“, sagt Krivova in dem Bericht). Die Aussage ist deshalb nicht als „Wahrscheinlichkeitsversprechen“ zu verstehen, sondern als Konsequenz einer statistischen Extrapolation: Wenn die gefundenen Zusammenhänge zwischen freigesetzter Energie und aktiver-Region-Größe auch in Richtung stärkerer Ereignisse fortschreiben, dann müssten extrem große aktive Regionen auch energiereichere, bisher nicht direkt beobachtete Ausbrüche ermöglichen. Dass dabei nicht jeder Energieausbruch automatisch mit besonders heftigen Teilchenausbrüchen einhergeht, ordnet Valeriy Vasilyev ebenfalls ein: „Nach derzeitigem Forschungsstand treten extreme Teilchenausbrüche und besonders heftige Strahlungsausbrüche oft, aber nicht immer gemeinsam auf.“ Genau diese Trennung ist für die Bewertung von Risiken relevant, weil ein technisches System je nach Expositionspfad unterschiedlich reagiert.
Der zweite Schritt der Arbeit verlagert die Messlogik in die Historie. Dazu nehmen die Forschenden die größten, bekannten Sonnenflecken in den Blick, also Ereignisse, die lange vor den kontinuierlichen Messreihen moderner Raumsonden lagen. Theodosios Chatzistergos verweist darauf, dass Sonnenflecken „schon seit etwa 400 Jahren systematisch und regelmäßig erfasst“ werden und dass diese Aufzeichnungen eine weitere Möglichkeit bieten, in die Geschichte des Sterns zu schauen. Aus der Größe eines Sonnenflecks schließen die Forschenden auf die Größe der zugehörigen aktiven Region – und damit auf die Stärker der möglichen Eruption. Besonders prominent ist der große Sonnenfleck vom April 1947: Er bedeckte etwa 0,6 Prozent der sichtbaren Sonnenscheibe und hatte einen Durchmesser, der ungefähr 40-mal so groß war wie der der Erde. Für ihn wird in den Angaben festgehalten, dass damals kein Superflare beobachtet wurde; gleichzeitig behauptet die Studie, dass ein Sonnenfleck dieser Größenordnung in statistisch seltenen Fällen einen Superflare auslösen kann.
Die neue Einordnung lässt sich auch im Kontext historischer Sonnenstürme verstehen. Schon 1859 zeigte ein besonders intensiver Sonnensturm – bekannt als Carrington-Ereignis –, wie stark die Kopplung zwischen Sonnenaktivität und irdischer Technik ausfallen kann: Polarlichter waren bis in die Karibik sichtbar, und Telegrafenleitungen zeigten Funkenbildung. Solche Beispiele verdeutlichen, warum Superflares nicht nur ein abstraktes astrophysikalisches Extrem darstellen, sondern potenziell eine direkte Auswirkung auf Infrastruktur haben können. Dazu zählen in dem Bericht ausdrücklich Satelliten sowie Transformatoren in Umspannwerken, die durch das solare Bombardement Schaden nehmen könnten. Die Studie liefert damit vor allem eine neue Argumentationslinie für das „Was wäre, wenn“ bei sehr seltenen magnetischen Extremen: Nicht weil im letzten Jahrzehnt ein Superflare stattgefunden hätte, sondern weil die beobachteten Skalierungsbeziehungen und die Größen historischen Sonnenflecken zusammen ein realistisches Potenzial für extreme Ereignisse nahelegen.
Für Unternehmen und Betreiber kritischer Systeme ändert sich dadurch in der Praxis vorerst weniger das unmittelbare Ereignisranking als die Planungslogik: Statt sich ausschließlich auf die kurze Raumsondenstatistik zu stützen, können sie die Extremwerte stärker an physikalische Randbedingungen koppeln. Die offene Lücke bleibt jedoch zentral: Ob ein Superflare auf der Sonne tatsächlich eintrat, bleibt „ein Geheimnis unseres Sterns“, so die Schlussfolgerung im Bericht. Gleichwohl ist die Richtung für Forschung klar, weil die Studie in Philosophical Transactions of the Royal Society A erscheint und damit als peer-begutachtetes Ergebnis in die nächste Stufe der Modell- und Risikoabschätzung eingeht. Die eigentliche Stärke liegt dabei in der Methodik: Sie verbindet instrumentierte Messdaten (Solar Dynamics Observatory, 2010 bis 2016) mit historischen Landmarken (große Sonnenflecken) und nutzt die dadurch entstehende statistische Brücke, um die Grenzen dessen zu testen, was man bei unserer Sonne erwarten könnte.
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