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Meteorologie: Sonnenwind lässt es blitzen

Wenn es beim Gewitter blitzt, spielt die Sonne eine bislang unbekannte Rolle: Ihr Sonnenwind treibt die Blitzaktivität hoch.
Gewitter mit Blitzen in Tucson, ArizonaLaden...

Wenn es bei einem Gewitter blitzt und donnert, liegt das nicht nur an der elektrostatischen Aufladung in den sich auftürmenden Unwetterwolken: Auch energiereiche Teilchen aus dem Sonnenwind spielen offensichtlich eine gewichtige Rolle. Das schließen Meteorologen um Chris Scott von der University of Reading aus ihren Daten: Sie zeigen einen Anstieg der Blitzzahlen, sobald besonders starke Sonnenwinde auf die Erdatmosphäre treffen. Damit spielt neben der kosmischen Strahlung, die konstant die Erde umweht, noch ein weiterer Faktor aus dem All eine Rolle bei der Gewitteraktivität: Ihre geladenen Teilchen wie Protonen und Elektronen schlagen weitere Elektronen aus Luftmolekülen, was sich in einer Kettenreaktion fortsetzt. Am Ende fährt die Elektronenkaskade als Blitz nieder.

BlitzeLaden...
Blitze | Damit es blitzt, muss die Atmosphäre elektrisch aufgeladen sein. Teilchen aus dem All scheinen dabei zu helfen.

Normalerweise schirmt uns das Erdmagnetfeld gegen den Sonnenwind ab, doch in einem mehr oder weniger regelmäßigen Abstand von 27 Tagen intensiviert sich der Partikelstrom – in dieser Zeit dreht sich die Sonne einmal um sich selbst und damit auch aktive und weniger aktive Zonen auf ihrer Oberfläche. Stärkere Sonnenwinde holen dann ältere, aber langsamere Teilchen ein und prasseln dadurch verstärkt auf das Magnetfeld ein. Die geladenen Teilchen haben dann mitunter genügend Energie, um den Schutzschirm zu durchdringen. Sie können dann bis in Höhenlagen gelangen, in denen die Wolkenbildung stattfindet und sich Gewitter entwickeln. "Ihre Energie reicht nicht aus, um bis zur Erdoberfläche vorzustoßen, doch können sie die Atmosphäre elektrifizieren und so die Blitzbildung beeinflussen", so Scott, dessen Team britische Wetter- und Blitzdaten der Jahre 2000 bis 2005 mit Messungen der NASA-Sonde Advanced Composition Explorer verglich – das Raumfahrzeug fliegt zwischen Erde und Sonne und vermisst den Solarwind.

Nachdem ein starker Sonnenwind die Erde passiert hatte, stieg in den folgenden 40 Tagen die Zahl der registrierten Blitze um etwa ein Drittel auf mehr als 420 Stück. Im gleich langen Zeitraum zuvor waren es dagegen nur 320. Ihren Höhepunkt erreichte die Blitzaktivität durchschnittlich zwischen dem 12. und 18. Tag nach dem Ereignis. Zudem nahm auch die Zahl starker Blitze signifikant zu. Wie genau der Sonnenwind die Blitze beeinflusst, bleibt noch unklar. Wahrscheinlich ändern bestimmte energieärmere Protonen im Teilchenstrom das elektrische Umfeld der Atmosphäre, so dass sich in der Folge Blitze leichter entladen können. Da das Eintreffen des starken Sonnenwinds leicht vorhersagbar ist und auch durch Raumsonden exakt vermessen wird, erhoffen sich die Forscher nun bessere Unwetterprognosen der Wetterdienste.

21. KW 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 21. KW 2014

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