Sonneneruptionen sind Massenauswürfe von der Sonnenoberfläche, die durch die spontane Wiederverbindung magnetischer Feldlinien verursacht werden. Sonneneruptionen sind so heftig, dass sie ganze Kontinente verbrennen könnten, wenn die Erde in ihrer Nähe gehalten würde. Sonneneruptionen stellen eine Gefahr für Astronauten dar, da sie über große Entfernungen energiereiche Teilchen freisetzen.
Wie einige andere energetische astronomische Ereignisse setzen Sonneneruptionen enorme Energiemengen über das gesamte elektromagnetische Spektrum frei, von der längsten Wellenlänge des Radios bis zu den kürzesten Wellenlängen von Gammastrahlen. Sonneneruptionen treten in der Regel in aktiven Regionen um Sonnenflecken auf, und ihre Häufigkeit entspricht der Intensität der Sonnenflecken zu einem bestimmten Zeitpunkt und reicht von einmal pro Woche bis zu mehreren pro Tag. Sonneneruptionen sind stark genug, um die Funkkommunikation über große Entfernungen auf der Erde vorübergehend zu unterbrechen. Die magnetischen Wiederverbindungsereignisse, die Sonneneruptionen antreiben, finden auf Zeitskalen von Minuten bis zehn Minuten statt.
Sonneneruptionen stehen im Zusammenhang mit koronalen Massenauswürfen, einer anderen Art von Sternphänomenen, bei denen große Mengen der Sonnenatmosphäre mit hoher Geschwindigkeit in den Weltraum ausgestoßen werden. Bei einer Sonneneruption können Elektronen, Protonen und Schwerionen auf Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Für einen unglücklichen Astronauten außerhalb der Erdatmosphäre und ohne ausreichende Abschirmung könnte dies den sofortigen Tod bedeuten. Daher sind Wissenschaftler sehr besorgt über die Untersuchung von Sonneneruptionen, um sie besser vorhersagen zu können.
Die ersten Sonneneruptionen wurden 1856 als helle Flares an den Rändern von Sonnenflecken beobachtet. Im Verhältnis zur Größe der Sonne selbst sind Sonneneruptionen ziemlich klein, aber im Verhältnis zur Erde und anderen Planeten sind sie groß. Energiepartikel, die von Sonneneruptionen freigesetzt werden, tragen zur Entstehung der wunderschönen Aurora Borealis und Aurora Australis bei.
Sonneneruptionen verursachen die Freisetzung einer großen Teilchenkaskade, die als Protonensturm bekannt ist und für Astronauten gefährlich sein kann. Vor einigen Jahrzehnten glaubte man, dass sich Protonenstürme nur mit etwa 8% der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen können, was den Astronauten theoretisch zwei Stunden Zeit gibt, um im Falle einer beobachteten Sonneneruption Schutz zu finden. Aber kürzlich, im Jahr 2005, wurde ein Protonensturm beobachtet, der nur 15 Minuten nach der ersten Beobachtung die Nähe der Erde erreichte, was auf eine Geschwindigkeit von etwa einem Drittel der Lichtgeschwindigkeit hinweist. Dies erhöht das Sonneneruptionsrisiko für Astronauten und stellt Ingenieure, die Langstrecken-Raumschiffe entwerfen, wie zum Beispiel Reisen zum Mars, vor eine Design-Herausforderung.