Auszeichnung für MPS-Wissenschaftler Kok Leng Yeo

Dr. Yeo vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung untersucht, warum und wie stark die Helligkeit der Sonne schwankt.

Der Internationale Wissenschaftsrat (ICSU) hat Dr. Kok Leng Yeo vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) die diesjährige Auszeichnung „SCOSTEP Distinguished Young Scientist Award“ verliehen. Der internationale Dachverband wissenschaftlicher Gesellschaften und Akademien würdigt damit Yeos richtungsweisende Beiträge zum Verständnis der Helligkeitsschwankungen der Sonne. Die von Yeo entwickelten Computermodelle sind ein wichtiger Baustein der aktuellen Klimaforschung.

Dr. Kok Leng Yeo vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

Wie wirkt sich die Sonne auf das Klima der Erde aus? Um diese elementare Frage zu beantworten, braucht es mehr als eine Momentaufnahme von Sonne und Erde. Vielmehr ist es nötig, die Entwicklung beider Körper zu verfolgen – über Jahrzehnte, idealerweise sogar über Jahrhunderte und Jahrtausende. Zentrale Größe dabei ist die Intensität der Sonnenstrahlung, die unmittelbar außerhalb der Erdatmosphäre auftrifft. Wie stark und wie schnell hat sie sich verändert? Und warum?

Um diese beiden Fragen kreisen die wissenschaftlichen Arbeiten von MPS-Wissenschaftler Dr. Kok Leng Yeo. „Messungen der Strahlungsintensität aus dem Weltraum liegen erst seit etwa 40 Jahren vor“, erklärt der Forscher. Allerdings deckt kein Messinstrument diesen gesamten Zeitraum ab und die verschiedenen Datensätze sind nur schwer vergleichbar. Unerlässlich ist deshalb zunächst ein genauerer Blick auf die Sonne selbst. Nur so lassen sich die Eigenschaften und Prozesse aufspüren, welche die Helligkeitsschwankungen der Sonne verursachen. In einem zweiten Schritt ist es dann möglich, diese Schwankungen auch für Zeiten vor Beginn des Weltraumzeitalters zu rekonstruieren.

Yeos solare Zeitreise vollzieht sich am Computer. Dem Wissenschaftler ist es gelungen, die  Helligkeitsschwankungen mit Modellen zu berechnen, die erstmals die Vorgänge in der Atmosphäre der Sonne realistisch und in drei Dimensionen berücksichtigen. Bisherige Rechnungen beschrieben das Zusammenspiel von Magnetfeldern und Sonnenplasma in dieser Schlüsselregion nur sehr vereinfacht.

Die Ergebnisse von Yeos Simulationen sprechen für sich: Die berechnete Strahlungsintensität stimmt nicht nur hervorragend mit den gemessenen Werten überein. Die Rechnungen beweisen auch, dass für die vergleichsweise langsamen Helligkeitsschwankungen, die sich innerhalb von Tagen und Jahren vollziehen, in erster Linie die Magnetfelder an der sichtbaren Oberfläche der Sonne verantwortlich sind.

Ein Ausdruck dieser Magnetfelder sind die Sonnenflecken. Das sind dunkle Gebiete auf der sichtbaren Oberfläche der Sonne, die unseren Stern mal mehr, mal weniger zahlreich überziehen – und die seit hunderten von Jahren von Astronomen systematisch gezählt und erfasst werden. „Diese historischen Aufzeichnungen erlauben es uns, die gemeinsame Entwicklung von Erde und Sonne über einen sehr, sehr langen Zeitraum zu untersuchen“, erklärt Yeo. Derzeit bemüht sich der Forscher, die Schwankungen der Sonne ab Mitte des 17. Jahrhunderts zu rekonstruieren. Zu diesem Zeitpunkt begann das so genannte Maunderminimum, eine etwa 70 Jahre währende Phase, in der sich die Sonne fast frei von Sonnenflecken zeigte. Zu etwa derselben Zeit war es auf der Nordhalbkugel ungewöhnlich kalt. Ob die schwächelnde Sonne für diese lange, frostige Periode verantwortlich war, wird sich mit Yeos Modellen präziser denn je und somit abschließend klären lassen. 

Dr. Kok Leng Yeo hat am Imperial College in London Astrophysik studiert. Nach einer sechsjährigen Tätigkeit in der Industrie wechselte er 2010 als Doktorand ans Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen in die Forschungsgruppe „Solare Variabilität und Klima“. Seine Doktorarbeit, die er 2014 veröffentlichte, wurde von der Amerikanischen Geophysikalischen Vereinigung mit dem Fred L. Scarf Preis ausgezeichnet.

SCOSTEP (Scientific Committee on Solar-Terrestrial Physics) ist ein interdisziplinäres Gremium des Internationales Wissenschaftsrates (ICSU), das die Beziehung zwischen Sonne und Erde erforscht. Der SCOSTEP Distinguished Young Scientist Award wird jedes Jahr an einen herausragenden Wissenschaftler verliehen, der am Anfang seiner Karriere steht und einen bedeutenden Beitrag zu seinem Forschungsfeld geleistet hat.

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