Sonnenpartikelstürme korreliert mit Aussterbeereignissen auf der Erde, und es wird wieder passieren

Etwa jedes Jahrtausend erleidet die Erde die verheerenden Auswirkungen eines extremen Sonnenpartikelereignisses. Diese Protonenstürme, die direkt von der Sonne stammen, können in unsere Atmosphäre eindringen und bedeutende Schäden an der Umwelt und dem Leben auf der Erde verursachen. Wissenschaftler fragen sich heute, welche Konsequenzen diese Phänomene haben, insbesondere in Zeiten eines schwachen Magnetfeldes.


Das Erdmagnetfeld, unser Schild gegen die Sonnenstrahlung, unterliegt im Laufe der Zeit erheblichen Schwankungen. In den letzten hundert Jahren hat der magnetische Nordpol 40 Kilometer pro Jahr zurückgelegt und das Feld hat mehr als 6 % seiner Intensität verloren. Zeiten eines schwachen Magnetfelds wurden in der geologischen Geschichte aufgezeichnet, und das völlige Fehlen dieses Feldes hat dramatische Konsequenzen, wie das Beispiel des Mars zeigt.

Sonnenpartikelereignisse zeichnen sich durch massive Protonenemissionen der Sonne aus, die oft mit Sonneneruptionen verbunden sind. Im Gegensatz zu Elektronen, die leichter und weniger energiegeladen sind, können Protonen tiefere Höhen in der Erdatmosphäre erreichen und unsichtbare Röntgenstrahlen erzeugen. Solche Ereignisse kommen regelmäßig vor, aber einige in der Erdgeschichte waren tausendfach mächtiger als die, die mit unseren heutigen Instrumenten beobachtet wurden.

Die Auswirkungen eines extremen Sonnenpartikelereignisses auf die Ozonschicht der Erde und die UV-Strahlungsniveaus sind alarmierend. Während solcher Ereignisse kann eine Reihe chemischer Reaktionen die Ozonschicht stark reduzieren, wodurch die UV-Strahlung zunimmt, was das Hautkrebsrisiko erhöht und das Klima beeinflusst. Tritt ein solches Ereignis in Zeiten eines schwachen Magnetfeldes auf, können die Schäden über Jahre hinweg anhalten, die UV-Werte um 25 % erhöhen und die DNA-Schäden um 50 % steigern.

Die Untersuchung von Zeiten schwacher Magnetfelder und extremer Sonnenereignisse zeigt Korrelationen mit Massensterben und bedeutenden Entwicklungen des Lebens auf der Erde. Zum Beispiel fällt das Aussterben der Neandertaler und der riesigen Beuteltierfauna mit einer Zeit schwachen Magnetfelds vor 42.000 Jahren zusammen. Ebenso könnten das Auftreten der ersten mehrzelligen Tiere und die kambrische Explosion mit diesen geomagnetischen Variationen und den hohen UV-Strahlungsniveaus in Verbindung stehen.

Wissenschaftler setzen ihre Bemühungen fort, den Einfluss der Sonnenaktivität und des Erdmagnetfeldes auf die Evolution des Lebens zu verstehen und neue Wege zu erforschen, um die großen Übergänge in der biologischen Geschichte zu erklären.