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News: Die Sonne und die Eiszeiten

Die Sonnenaktivität schwankt womöglich nicht nur alle elf, sondern auch alle 100 000 Jahre - und könnte somit Ursache für die Eiszeiten sein.
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Die Erde zieht wie ein eiernder Kreisel um die Sonne. So schwankt die Erdachse alle 41 000 Jahre um ein paar Grad hin und her und dreht sich in 21 000 Jahren einmal um eine imaginäre Achse. Da infolge dieser Zyklen die Intensität der Sonnenstrahlung auf der Erde mal höher und mal niedriger ist, verändert sich mit gleicher Regelmäßigkeit auch das irdische Klimageschehen. Diesen Zusammenhang hatte der österreichisch-ungarische Bauingenieur und Geophysiker Milutin Milankovic (1879-1958) bereits vor mehr als 80 Jahren entdeckt.

Doch ist in den Klimaarchiven der letzten Million Jahre noch ein weiterer, ein 100 000-jähriger Zyklus belegt, dessen Ursache bislang umstritten ist. So wird zwar die Bahn der Erde um die Sonne in dieser Zeit mal mehr und mal weniger elliptisch, doch dürften die Auswirkungen auf das Erdklima kaum merklich sein.

Mukul Sharma vom Dartmouth College in Hanover, New Hampshire, vermutet nun, dass die Sonne selbst einen 100 000-jährigen Zyklus durchläuft. Der Forscher hatte zunächst die publizierten Konzentrationen eines Beryllium-Isotops zusammengetragen und daraus die Intensität des solaren Magnetfelds errechnet.

Das 10Be-Isotop ist kein Produkt einer kontinuierlichen Zerfallsreihe, sondern entsteht durch kosmische Strahlung in den oberen Schichten der Atmosphäre. Ist die Sonnenaktivität besonders hoch, wechselwirkt diese kosmische Strahlung mit den geladenen Teilchen des Sonnenwinds, und es wird weniger 10Be gebildet. So ist eine geringere 10Be-Konzentration also Hinweis auf eine hohe Sonnenaktivität.

Die 10Be-Bildung wird zudem aber auch von dem Erdmagnetfeld beeinflusst, allerdings sind dessen Schwankungen in der Vergangenheit bekannt, sodass Sharma diesen Effekt leicht herausrechnen konnte.

Auf diese Weise offenbarten die Daten der vergangenen 200 000 Jahre, dass die Glazial- und Interglazialzeiten, die Eis- und die Warmzeiten also, in eindrucksvoller Weise mit der Sonnenintensität korrelierten. War sie niedrig, sanken auf der Erde die Temperaturen, und es kam zu einer Eiszeit. Stieg die Aktivität des solaren Magnetfelds indes wieder an, schmolz das Eis wieder.

Sharma unterzog seine Ergebnisse sodann einem Test, indem er sie mit den Isotopen des Sauerstoffs in marinen Sedimenten verglich, denn sie geben Aufschluss über die Ausdehnung der polaren Eiskappen. Und siehe da, die Kurven der Be- und O-Isotope zeigen einen überaus ähnlichen Verlauf. In welcher Art und Weise die Sonnenaktivität indes das Klima auf der Erde beeinflusst, ist noch weitgehend unverstanden.

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