Die Südostatlantik-Anomalie (South Atlantic Anomaly, SAA) stellt ein ungewöhnliches und wachsendes Phänomen im Erdmagnetfeld dar, das Wissenschaftler weltweit beschäftigt. Diese bemerkenswerte Anomalie befindet sich in einer Zone über dem Südatlantik, die sich von Südamerika bis nach Südwestafrika erstreckt und durch eine deutlich schwächere Magnetfeldstärke charakterisiert ist als andere Regionen auf unserem Planeten. Dieser Abschnitt des Magnetfeldes ist für zahlreiche Raumfahrtinstitutionen, darunter die NASA, von wachsender Wichtigkeit, aufgrund der potenziellen Risiken, die er für Raumfahrtmissionen, Satelliten und Astronauten mit sich bringt.
Natur und Ursachen der Anomalie
Das irdische Magnetfeld dient als schützende Barriere gegen energiereiche Teilchen des Sonnenwinds, die normalerweise zum Schutz des Lebens auf der Erdoberfläche zu den Magnetpolen abgeleitet werden. In der Region der Südostatlantik-Anomalie ist dieser Schutzmechanismus jedoch stark eingeschränkt und ermöglicht den Teilchen, erheblich tiefer in die Atmosphäre einzudringen. Die Ursache für diese Anomalie liegt nach derzeitigen Forschungserkenntnissen in den dynamischen Prozessen innerhalb des Erdinneren: Ein Ozean flüssigen Eisens im äußeren Erdkern erzeugt elektrische Ströme und ist somit Hauptquelle des planetaren Magnetfeldes. Unterhalb Afrikas befindet sich zudem eine gigantische Ansammlung besonders dichter Gesteinsmassen namens „African Large Low Shear Velocity Province“. Diese Struktur stört wahrscheinlich diese inneren Strömungen und schwächt dadurch lokal die Magnetfeldintensität erheblich. Verstärkend wirkt dabei noch die Neigung der magnetischen Erdachse.
Neueste Studien enthüllen, dass es sich bei der Anomalie möglicherweise um ein wiederkehrendes magnetisches Ereignis handelt, das seit mindestens elf Millionen Jahren periodisch auftritt. Sie könnte damit keine direkte Vorstufe einer vollständigen Polumkehr sein, da solche dramatischen Ereignisse nur alle paar hunderttausend Jahre auftreten. Die letzte vollständige Umpolung des Erdmagnetfeldes fand vor rund 780.000 Jahren statt.
Gefahren für Raumfahrtmissionen und Satellitenbetrieb
Die schwächere Magnetfeldstärke im Bereich der Südostatlantik-Anomalie stellt insbesondere für Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen ein erhebliches Risiko dar. Hochenergetische Teilchen können in dieser Region verstärkt auf die sensiblen elektronischen Systeme auftreffen, was zu Kurzschlüssen, systematischen Fehlfunktionen oder im schlimmsten Fall zu irreparablen strukturellen Schäden führen kann. Aus diesem Grund fahren Satellitenbetreiber oftmals routinemäßig wichtige Systeme ihrer Raumfahrzeuge herunter, bevor sie den Bereich passieren, um Schäden zu minimieren.
Auch die Internationale Raumstation (ISS), deren Orbit diese Zone regelmäßig durchkreuzt, ist von der Anomalie betroffen. Um die dort arbeitenden Astronauten zu schützen, sind zusätzliche Abschirmmaßnahmen erforderlich. Astronauten berichten immer wieder von seltsamen Lichtphänomenen („kosmisches Sehphänomen“), wenn sie diese Region durchqueren. Ähnliche Sicherheitsmaßnahmen gelten ebenso für empfindliche Forschungsgeräte, beispielsweise das Hubble Weltraumteleskop, das während seiner Durchquerung keinerlei Beobachtungen tätigen kann, um die empfindlichen Detektoren zu schützen.
Neuere Forschungsbeobachtungen zeigen zudem, dass die Anomalie nicht völlig statisch ist, sondern sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt. Seit dem Jahr 2020 konnten Forscher beobachten, wie die SAA begann, sich in zwei separate Bereiche mit minimaler Feldstärke aufzuteilen, was als zusätzlicher Aspekt die wissenschaftliche Neugier weckt und zugleich die operative Planung von Raumfahrtmissionen zusätzlich erschwert.
Wissenschaftliche Chancen durch weitere Erforschung
Obwohl die Südostatlantik-Anomalie unmittelbare Gefahren für Raumfahrttechnologien bedeutet, eröffnet ihre weitere Erforschung Wissenschaftlern einzigartige Gelegenheiten. Kontinuierliche Studien tragen dazu bei, genauere Modelle über das Erdmagnetfeld und seine Entwicklung zu erstellen, was langfristig nicht nur das theoretische Verständnis für geophysikalische Prozesse verbessert, sondern auch präzisere Vorhersagen für zukünftige Veränderungen erlaubt.
Diese Forschung ist praktisch relevant, da sie die Grundlage bietet, Pläne und Technologien für kommende Generationen von Satelliten oder bemannten Raumfahrtmissionen zu entwickeln, die diese Risiken berücksichtigen und systematisch reduzieren. So konnten durch laufende Beobachtung und vertieftes Verständnis der Anomalie wichtige Verfahren zum Schutz von Weltraumtechnologien entwickelt werden.
Obwohl die Südostatlantik-Anomalie dementsprechend eine Argusaugen-Beobachtung durch internationale Forschungsbehörden wie NASA oder ESA erfordert, birgt sie derzeit keine unmittelbare Gefahr für das Leben auf der Erde. Auf der Erdoberfläche bleibt der Schutz vor kontinuierlicher kosmischer Strahlung weiterhin gewährleistet, sodass das alltägliche Leben von Menschen von diesem faszinierenden Phänomen des Magnetfelds nicht direkt betroffen ist.
