Kürzlich veröffentlichte ein Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern der National Aeronautics and Space Administration (NASA) eine interessante neue Studie in der Zeitschrift Nature. Die Studie wies darauf hin, dass akademische Kreise in der Vergangenheit allgemein davon ausgingen, dass es einen „Sättigungspunkt“ in der Reaktion der Erde auf extreme geomagnetische Stürme gebe. Diese Theorie kann nur durch Datenverzerrungen und statistische Illusionen verursacht werden. Das bedeutet, dass bei künftigen extremen Sonnenereignissen der tatsächliche Schaden auf der Erde doppelt so groß sein könnte wie bisher erwartet.
Bei ihren täglichen Aktivitäten schleudert die Sonne von Zeit zu Zeit Plasma aus hochenergetischen geladenen Teilchen in den Weltraum. Dies ist ein koronaler Massenauswurf. Wenn diese geladenen Teilchen ohne den Schutz des Erdmagnetfelds mit hoher Geschwindigkeit auf die Erde zurasen, werden sie den Satelliten, Stromnetzen und verschiedenen elektronischen Infrastrukturen, auf die die Menschheit angewiesen ist, einen verheerenden Schlag zufügen. Im Rückblick auf die Geschichte war das „Carrington-Ereignis“, das 1859 ausbrach, der stärkste geomagnetische Sturm, dem Menschen jemals ausgesetzt waren. Damals legte es einige Anlagen der Telegrafenämter lahm und verursachte Brände. Um die Risiken unserer modernen elektronischen Gesellschaft besser einschätzen zu können, kombinieren Forscher seit langem Beobachtungen von bodengestützten Magnetometern mit Sonnenwinddaten von entfernten Sonden.
Bei der Datensammlung in der Vergangenheit haben Wissenschaftler jedoch herausgefunden, dass die Beziehung zwischen der Intensität des Sonnensturms und der geomagnetischen Aktivität in hohen Breitengraden eine sich allmählich verlangsamende Kurve zeigt, als ob es eine Art Obergrenze oder Obergrenze für die geomagnetische Aktivität gäbe. Zuvor hat die wissenschaftliche Gemeinschaft verschiedene Hypothesen für diesen „Sättigungseffekt“ aufgestellt, wie etwa die Schwingung geladener Teilchen, die die Teilchenbewegung einschränkt, die Verringerung der Wiederverbindungsrate des Magnetfelds unter bestimmten Bedingungen oder die Dynamik des Plasmadrucks, die den Strom einschränkt.
Nach einer erneuten Untersuchung der Originaldaten und der Korrektur relevanter Unsicherheiten stellte das neueste Forschungsteam unter der Leitung von NASA-Wissenschaftlern fest, dass dieser scheinbar gekrümmte Graph tatsächlich durch ein häufiges statistisches Phänomen erklärt werden kann – die „Umkehr zum Mittelwert“. Die Forscher stellen fest, dass diese statistische Verzerrung besonders deutlich wird, wenn es um unsichere Messungen von Extremwerten geht, und dass frühere Datenanalysen den hohen Grad an Unsicherheit im Zeitpunkt und in der Intensität von Sonnenwindereignissen nicht vollständig berücksichtigt haben.
Wenn diese Unsicherheiten richtig in die Berechnungen einbezogen werden, sollten die tatsächlichen Messungen des Sonnenwindantriebs eigentlich weniger extrem sein, was bedeutet, dass es keine sogenannte „defensive Obergrenze“ für das Erdmagnetfeld gibt. Das Forschungsteam kam zu dem Schluss, dass nach der Korrektur von Datenfehlern die Reaktion der Erde auf den Sonnenwindantrieb tatsächlich völlig linear ist und die tatsächlichen Auswirkungen extremer geomagnetischer Stürme auf die Erde möglicherweise doppelt so hoch sind wie bisher erwartet. Diese Forschung frischt nicht nur das Verständnis der Menschheit über die Grenzen des Weltraumwetters auf, sondern warnt auch davor, extreme Sonnenstürme in der Zukunft zu verhindern.