Sonnenausbrüche sind plötzliche Energiefreisetzungen aus der Sonnenatmosphäre, die als Korona bekannt ist. Obwohl die Ausbrüche mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, stellen sie enorme Energiemengen dar und können sich auf die Erde und weiter entfernte Planeten auswirken, während die Energie durch das Sonnensystem wandert. In Zeiten erhöhter Sonnenaktivität können Sonnenstrahlen so stark werden, dass Satelliten und andere Geräte außer Betrieb gesetzt werden, wie die Menschen zu ihrem Leidwesen gelernt haben.
Änderungen der Sonnenaktivität werden durch die Rotation der Sonne verursacht. Wie andere Körper im Weltraum bewegt sich die Sonne und erzeugt dabei einen Sonnenzyklus, der durch Rotationskräfte entlang der Sonnenoberfläche verursacht wird. Sonnenausbrüche beginnen typischerweise mit Sonnenflecken, dunklen Bereichen, die auf der Sonne erscheinen, wenn der kühlere innere Kern der Sonne vorübergehend durch die sich verschiebende Korona exponiert wird. Wenn sich Sonnenflecken ausbreiten, kann dies eine erwartete Zunahme der Sonnenaktivität signalisieren.
Sonneneruptionen, eine andere Art von Sonnenexplosion, treten auf, wenn die Korona im Bruchteil einer Sekunde riesige Energiemengen freisetzt, wodurch ein heller Fleck entsteht. Sonneneruptionen treten häufig um Sonnenflecken auf, obwohl sie auch innerhalb der Korona auftreten, wo sie durch visuelle Beobachtungen nicht bestätigt werden können. Eine große Sonneneruption kann genug Energie freisetzen, um die Kommunikation auf der Erde zu stören, da die elektromagnetische Energie der Sonne mit erdgebundenen Kommunikationssystemen und Satelliten interagiert.
In einer radikalen Form des Sonnenausbruchs, die als koronaler Massenauswurf (CME) bezeichnet wird, schiebt die Sonne riesige Plasmaeruptionen aus. Diese Plasma-Flares können gegen die Erdatmosphäre drücken, besonders helle, verlängerte und brillante Polarlichter verursachen, und sie erhöhen auch die Strahlung im Weltraum erheblich. CMEs sind einer der Gründe dafür, dass die Raumfahrt potenziell sehr gefährlich ist, da die erhöhte Strahlenbelastung eine Gefahr für lebende Organismen in Raumfahrzeugen darstellen könnte.
Wissenschaftler können Ebbe und Flut von Sonnenstrahlen nutzen, um die Zyklen der Sonne zu verfolgen und mehr Informationen über die Funktionsweise der Sonne zu sammeln. Die in der Sonne beobachteten Aktivitäten sind auch bei anderen Sternen bekannt, auch wenn Forscher sie aufgrund der großen Entfernungen normalerweise nicht in Aktion sehen können. Das Verständnis der Muster von Sonnenstrahlen ist sowohl für die Geschäftswelt als auch für die wissenschaftliche Gemeinschaft wichtig, da Sonnenstrahlen den Start von Satelliten, den Flug von Raumfahrzeugen und viele andere menschliche Aktivitäten mit manchmal verheerenden Auswirkungen unterbrechen können.