Sonne im Rekordhoch

Eine Radiokohlenstoff-Analyse an Jahresringen von Bäumen zeigt: Seit mehr als 8000 Jahren war die Sonne nicht mehr so aktiv wie heute.

Es geht heiß her auf unserem Zentralstern. Vor kurzem haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (früher: MPI für Aeronomie) in Katlenburg-Lindau herausgefunden, dass unsere Sonne übermäßig aktiv ist. Und zwar seit 1940 so aktiv wie niemals zuvor im untersuchten Zeitraum seit 850 n.Chr. bdw berichtete in Heft 5/2004 darüber: „Sonne im Jahrtausendhoch". Jetzt hat das Team um Sami Solanki und Manfred Schüssler sein ursprüngliches Ergebnis um ein Vielfaches überboten. Als die Forscher die mittlere Zahl der Sonnenflecken bis ins Jahr 9400 v.Chr. zurückverfolgten, stellten sie fest: Die magnetische Aktivität der Sonne war mehr als 8000 Jahre lang nicht so stark wie heute.

Wenn die Sonne hochaktiv ist, schwächt ihr Magnetfeld den Strom kosmischer Teilchen ab, der fortwährend in die Erdatmosphäre eindringt. Der Zusammenprall der hochenergetischen Teilchen aus dem All mit Luftmolekülen erzeugt in der Atmosphäre den radioaktiven Kohlenstoff C-14. Als Kohlendioxid wird das C-14 von Bäumen aufgenommen und kann noch Jahrtausende später in deren Jahresringen nachgewiesen werden. Dabei gilt: Je niedriger die C-14-Konzentration, desto aktiver war die Sonne, desto mehr Sonnenflecken hatte sie und desto wärmer strahlte sie.

Das aktuelle Forschungsergebnis war nur möglich, weil verschiedene Wissenschaftsdisziplinen zusammenarbeiteten. Die Baumproben stellte hauptsächlich das Jahrringlabor der Universität Hohenheim in Stuttgart bereit. Dort war es dem Team um Michael Friedrich gelungen, aus Bäumen, die in Mooren oder Kiesgruben gefunden wurden, einen lückenlosen Jahresringkalender aufzubauen, der bis ins Jahr 10 500 v.Chr. zurückreicht.

„Wir erhalten aus Hohenheim Abschnitte von jeweils zehn Jahresringen", erklärt Bernd Kromer vom Radiokohlenstoff-Labor der Heidelberger Akademie der Wissenschaften, dessen Forschergruppe die C-14-Analyse der Hohenheimer Proben vornahm. „ Wir verbrennen dann das Holz, damit Kohlendioxid frei wird, weil man die schwache C-14-Strahlung nur im Gas nachweisen kann. Eine einzige Messung dauert etwa zehn Tage."

Aus dem C-14-Gehalt der Jahresringe rekonstruierten die Forscher den jeweiligen C-14-Gehalt der Atmosphäre, allerdings nur bis zum Jahr 1900. Seitdem wird das für die Umrechnung entscheidende Verhältnis von radioaktivem zu normalem Kohlenstoff durch die Industrialisierung verfälscht. Und Atombomben-Tests haben den C-14-Gehalt in der Atmosphäre vorübergehend verdoppelt. Für die lückenlose Rekonstruktion der Sonnenaktivität bis heute ist das jedoch unerheblich, da es ab dem Jahr 1610 zuverlässige Aufzeichnungen über die Zahl der Sonnenflecken gibt.

Aus einer statistischen Analyse der Länge von Zeiträumen mit erhöhter Sonnenaktivität schließen die Wissenschaftler, dass die Sonne ihre derzeitige Höchstform mit etwa 90-prozentiger Wahrscheinlichkeit innerhalb der nächsten 50 Jahre verlieren wird. Ein stabil regelmäßiges Verhalten der Sonne konnten die Forscher aber nicht ausmachen. „Gewisse Zyklen kommen und gehen, zum Beispiel eine Periode von etwa 90 Jahren und eine von etwa 210 Jahren. Diese Schwankungen sind aber nicht von der gleichen fundamentalen Bedeutung und nicht so stabil wie der bekannte elfjährige Zyklus", meint Manfred Schüssler.

Er und seine Kollegen sind derzeit dabei, den Zusammenhang zwischen den Sonnenschwankungen und dem Erdklima zu überprüfen. „ Wir arbeiten gerade an einem Vergleich ab dem Jahr 200 n.Chr. Eine Beziehung zwischen Sonne und Klima ist durchweg vorhanden, aber oft nicht stark signifikant. Es sind mehr die langfristigen Klimatrends – über viele Hundert Jahre und länger –, die mit der Sonnenaktivität zusammenhängen."

Für die starke Klimaerwärmung der letzten Jahrzehnte scheint allerdings hauptsächlich der anthropogene Treibhauseffekt verantwortlich zu sein. „Klimamodelle weisen der Sonne einen Anteil von höchstens 30 Prozent an der jüngsten Klimaerwärmung zu" , sagt Schüssler. ■

Axel Tillemans

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