Die Finsternisse, die Spanien verdunkeln werden, werden Licht in die Geheimnisse der Sonnenkorona bringen.

Danilo Torres richtet sein Mobiltelefon auf den Horizont einer Ebene mitten in Kastilien und León. Auf dem Bildschirm zeigt ihm die Augmented-Reality-App, wie hoch die Sonne am 12. August 2026 um 20:29 Uhr stehen wird. Die erste der großen Sonnenfinsternisse, die in den nächsten zwei Jahren in Spanien zu sehen sein werden, wird am späten Nachmittag stattfinden. Im August geht die Sonne erst fast eine Stunde später unter, doch Torres befürchtet, dass die Sonne sehr tief stehen wird – an vielen Stellen innerhalb der Totalität weniger als 10 Grad über dem Horizont – und ein Haus oder Baum die Beobachtung stören könnte. Doch als er auf den Bildschirm blickt, stellt er erfreut fest, dass die Landschaft vor ihm völlig klar sein wird.

„Ich habe diesen Ort vor über einem Jahr online gesehen und hatte das Gefühl, er könnte nützlich sein, aber wir mussten noch die Sichtbarkeit für die Sonnenfinsternis überprüfen“, erklärt er, ohne seine Begeisterung für den Ort zu verbergen, der sich ansonsten ideal als Operationszentrum eignet. Es handelt sich um ein Landhaus in dem kleinen Dorf Padilla de Abajo in Burgos und bietet ausreichend Platz, um die Beobachtungszelte aufzustellen und ein Dutzend Wissenschaftler unterzubringen. Das Haus verfügt außerdem über einen Swimmingpool, was die Forscher, wie Torres weiß, zu schätzen wissen werden, wenn sie der kastilischen Sommerhitze trotzen.

Der Chilene Danilo Torres ist Logistikmanager der Solar Wind Sherpas , einer internationalen Gruppe von Wissenschaftlern, die um die Welt reisen, um totale Sonnenfinsternisse zu beobachten. In Padilla de Abajo wird er von Professor Shadia Habbal begleitet, einer Forscherin an der Universität von Hawaii und Leiterin der Gruppe. Ihr Besuch in unserem Land dient der Vorbereitung der Beobachtung der totalen Sonnenfinsternisse 2026 und 2027 , die von Spanien aus sichtbar sein werden. In den nächsten Tagen werden sie mögliche Standorte besuchen, mit Bürgermeistern und anderen Behörden sprechen und versuchen, alle möglichen offenen Fragen zu klären, damit nichts dem Zufall überlassen bleibt.

Doch so gewissenhaft sie auch vorgehen, es gibt Dinge, die außerhalb ihrer Kontrolle liegen. „Etwa 40 % unserer über 20 Expeditionen seit 1995 wurden durch Wolken verhindert“, sagt Habbal. Der syrisch-amerikanische Forscher ist Experte für die Erforschung der Korona, der äußersten Schicht der Sonne. Unter normalen Bedingungen ist sie von der Erde aus nicht zu sehen, da das Zentrum der Sonne sehr hell ist und die Vorgänge an den Rändern verdeckt. Doch bei totalen Sonnenfinsternissen blockiert der Mond die Strahlen der Sonnenscheibe, und die Korona erscheint als geheimnisvoller, leuchtender Halo.

Verkettete Geheimnisse

Die Korona ist seit Jahrhunderten bekannt, wurde aber erst im 18. Jahrhundert genauer erforscht, als die ersten astronomischen Expeditionen während Sonnenfinsternissen stattfanden. Und obwohl ihr Verständnis seitdem große Fortschritte gemacht hat, bleibt sie die am wenigsten erforschte Region der Sonne.

Der spanische Astronom José Joaquín de Ferrer gab ihr den Namen. Ertat dies nach der totalen Sonnenfinsternis von 1806, die er von Kinderhook aus beobachtete, einer kleinen Stadt am Ufer des Hudson River im Bundesstaat New York. Den Begriff „Corona“ entlehnte er aus dem Lateinischen, wo er die gleiche Bedeutung wie im Spanischen hat und sich auf einen Kranz oder ein anderes rundes Objekt bezieht, das auf dem Kopf getragen wird.

Einige Jahrzehnte später erweiterte die Entwicklung der Spektrometrie unser Verständnis der Korona. Durch die Zerlegung der Strahlung in ihre verschiedenen Bestandteile liefert das Spektrometer Informationen über die chemische Struktur von Sternen. Jedes Element, wie Wasserstoff oder Sauerstoff, erzeugt spezifische Signale, Peaks bei bestimmten Wellenlängen, die Rückschlüsse auf seine Beschaffenheit zulassen. Doch bei der Untersuchung der Korona erlebten die Astronomen eine Überraschung.

Im Jahr 1869 beobachteten Charles Young und andere Astronomen nach einer von Nordamerika aus sichtbaren totalen Sonnenfinsternis unabhängig voneinander eine mysteriöse Spektrallinie, die keinem bekannten Element zugeordnet werden konnte. Man vermutete, dass die Korona ein auf der Erde unbekanntes chemisches Element namens Coronium enthalten müsse. Obwohl sich diese Annahme später als falsch erwies, war die Hypothese nicht unbegründet. Etwa zur gleichen Zeit führte eine weitere unbekannte Spektrallinie schließlich zur Entdeckung von Helium.

Das Coronium-Mysterium blieb bis 1941 bestehen, als die Arbeiten des Deutschen Walter Grotrian und des Schweden Bengt Edlén zeigten, dass es sich bei dem unbekannten Element um nichts anderes als Eisen handelte. Eisen allerdings unter eher ungewöhnlichen Bedingungen.

In der Sonnenkorona scheinen Eisenatome die Hälfte ihrer Elektronen verloren zu haben. Auf der Erde ist dieser Zustand so unwahrscheinlich, dass er bis dahin als „ verbotener Übergang“ galt. Denn um 13 Elektronen aus einem Eisenatom zu entfernen, sind Temperaturen in der Größenordnung von einer Million Grad Celsius erforderlich. Diese extrem hohen Temperaturen treten im Zentrum der Sonne auf, doch schon damals war bekannt, dass die Sonnenoberfläche mit etwa 5.500 Grad Celsius deutlich kälter ist. Die Lösung des Coronium-Rätsels warf also eine neue Frage auf: Wie kann die Korona so heiß sein, wenn die Temperatur auf der Sonnenoberfläche hundertmal niedriger ist? Bis heute ist diese Frage ungeklärt.

„Die Koronalheizung ist der heilige Gral der Sonnenphysik“, sagt José Carlos del Toro Iniesta , ein CSIC-Forschungsprofessor am Institut für Astronomie in Andalusien. Del Toro erklärt, dass es einen Mechanismus geben müsse, der Energie von den unteren Schichten der Sonne zur Korona überträgt, aber die Details, wie dieser Transfer genau abläuft, seien nicht ganz klar.

Von Polarlichtern bis zu Starlink-Satelliten

Auf den ersten Blick könnte man meinen, dass das, was in der Sonnenkorona passiert, wenig Bedeutung für das Leben auf der Erde hat. Doch nichts könnte ferner von der Wahrheit sein. Del Toro bringt es in einem Satz auf den Punkt: „Wir leben in der Atmosphäre der Sonne.“

Die Sonne besteht aus Plasma, einem Hochtemperaturgas, in dem Elemente ionisiert, also in Form elektrisch geladener Atome und freier Elektronen vorliegen. In der Korona wird aufgrund hoher Temperaturen ständig ein Teil dieses Plasmas in Form des Sonnenwindes ins All freigesetzt. Gelegentlich wird das Plasma auch abrupter ausgestoßen, bei sogenannten koronalen Massenauswürfen.

Dieses Plasma erreicht unseren Planeten, wo es mit dem ihn umgebenden Magnetfeld interagiert und Störungen wie das Nord- und Südlicht erzeugt, das von den Polarregionen aus sichtbar ist. Manchmal kann die Koronaaktivität jedoch noch dramatischere Folgen haben.

So erzeugte beispielsweise im Jahr 1859 ein durch einen koronalen Massenauswurf verursachter magnetischer Sturm Polarlichter, die über dem halben Planeten sichtbar waren, und führte zu Bränden und Ausfällen in Telegrafenstationen. Man geht davon aus, dass die Folgen eines solchen Sturms heute noch viel dramatischer wären, da wir heute stark von Elektrizität und zahlreichen elektronischen Technologien jenseits der Telekommunikation abhängig sind. Magnetische Stürme können sehr starke elektrische Ströme erzeugen, die die Infrastruktur beschädigen und Stromausfälle verursachen. Dies geschah bereits 1989, als ein derartiges Ereignis in der kanadischen Provinz Quebec einen neunstündigen Stromausfall verursachte.

Auch Satelliten sind anfällig für diese Störungen, die Kommunikations- und Navigationssysteme beeinträchtigen können. Jüngste Forschungsartikel warnen, dass die geomagnetische Aktivität der Sonne den Wiedereintritt von Starlink-Satelliten beschleunigt und so ihre Zeit im Orbit verkürzt.

Nur während einer totalen Sonnenfinsternis

Daher ist die Erforschung der Sonnenkorona so wichtig. Und obwohl die Weltraumforschung in den letzten Jahrzehnten zu erheblichen Fortschritten geführt hat, bleibt die Beobachtung von Sonnenfinsternissen ein unverzichtbares Instrument.

„Es gibt Informationen über die Korona, die wir nur durch die Beobachtung totaler Finsternisse gewinnen können“, erklärt Habbal und zeigt ein Bild der Korona, das der SOHO-Satellit mit einem Koronographen aufgenommen hat. Mithilfe dieses Instruments, das das Sonnenlicht blockiert, können Bilder der Korona auch ohne Finsternis aufgenommen werden. Der Koronograph selbst verdeckt jedoch das Geschehen in den der Korona am nächsten gelegenen Bereichen, wodurch wertvolle Informationen verloren gehen.

Darüber hinaus ist die Beobachtung einer Sonnenfinsternis trotz des logistischen Aufwands für den weltweiten Transport der Wissenschaftler und ihrer Ausrüstung eine wesentlich wirtschaftlichere Alternative zum Transport der Ausrüstung ins All.

Obwohl Danilo Torres jetzt vielleicht Zweifel hat, während er versucht, seine Reservierung für das Cottage zu bestätigen. Die Eigentümerin muss seine Begeisterung für das Haus bemerkt haben und zögert, den Deal abzuschließen. „Sie sagt, sie wird uns Bescheid geben“, sagt Torres lachend. „Wir vermuten, dass sie sich erst einmal informieren möchte. Wir hoffen, der Preis ist angemessen.“