Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen. Luftaufnahme Frühjahr 2014. MPS beherbergt die wissenschaftlichen Abteilungen Planeten und Kometen, Sonne und Heliosphäre, Das Innere der Sonne und der Sterne.

Über das Institut

Im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) steht unsere direkte kosmische Heimat: das Sonnensystem mit seinen Planeten und Monden, mit seinen Kometen und Asteroiden und natürlich der Sonne.

Um diese Körper zu untersuchen, entwickeln und bauen die Forscher zusammen mit den Ingenieuren und Technikern wissenschaftliche Instrumente, die vor allem im Weltraum eingesetzt werden. Zu diesem Zweck ist das Institut an zahlreichen Missionen internationaler Weltraumagenturen wie etwa ESA und NASA beteiligt. Die Auswertung und Interpretation der so gewonnenen Daten wird intensiv von theoretischen Arbeiten und numerischen Simulationen begleitet.

Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung ist im Juli 2004 durch Umbenennung aus dem seit 1957 bestehenden Max-Planck-Institut für Aeronomie hervorgegangen. Seit Februar 2014 befindet sich das Institut in der Nähe des Nordcampus der Georg-August-Universität in Göttingen. Vorheriger Standort war die etwa 30 Kilometer entfernte Gemeinde Katlenburg-Lindau.

Das Institut gliedert sich in drei wissenschaftliche Abteilungen und weitere Forschungsgruppen.

 

Forschungsinhalte der Abteilung sind das Sonneninnere, die Sonnenatmosphäre, das solare Magnetfeld, die Heliosphäre und das interplanetare Medium sowie Strahlung und energiereiche Teilchen von der Sonne. Die Abteilung leitet die Ballonmission Sunrise, ein ballongetragenes Observatorium, das die Sonne aus einer Flughöhe von etwa 35 km untersucht. Neben zahlreichen weiteren Beteiligungen an Weltraummissionen trägt die Abteilung maßgeblich zur ESA-Mission Solar Orbiter bei.

Die Abteilung untersucht das Innere, die Oberflächen, Atmosphären, Ionosphären und Magnetosphären der Planeten, deren Ringe und Monde, sowie Kometen und Asteroiden. Zu den wichtigsten Weltraummissionen, zu denen die Abteilung aktuell beiträgt oder beigetragen hat, zählen die ESA-Missionen JUICE ins Jupitersystem, BepiColombo zum Merkur und Rosetta zum Kometen Churyumov-Gerasimenko sowie die NASA-Missionen InSight zum Mars und Dawn zum Asteroidengürtel.

Helioseismologie und Asteroseismologie sind Methoden, die die Schwingungen der Sonne und Sterne nutzen, um ihre innere Struktur und Dynamik zu erforschen. Damit können wir die Theorie der Sternenstruktur und -evolution überprüfen und weiterentwickeln, und dadurch einem Verständnis des solaren und stellaren Magnetismus näherkommen. Die Abteilung beherbergt das Deutsche Datenzentrum der NASA-Mission Solar Dynamics Observatory, und bereitet die Einrichtung des Datenzentrums für ESA’s Exoplaneten-Mission PLATO vor.

Aktivitätserscheinungen auf der Sonne und auf anderen Sternen werden von ihren Magnetfeldern hervorgerufen, erzeugt von einem hydromagnetischen Dynamo, der kinetische Energie in magnetische umwandelt. Aber selbst der Sonnendynamo mit seinen höchst komplexen Phänomenen bleibt rätselhaft. Beobachtungen anderer Sterne liefern wichtige Hinweise für Dynamomechanismen. Die Gruppe verknüpft diese Beobachtungen mit der Theorie und mit Simulationen, um dadurch ein besseres Verständnis von solaren und stellaren Dynamos zu gewinnen.

Turbulenz spielt eine sehr wichtige Rolle in vielen Anwendungen von der Geophysik über die Astrophysik bis hin zum Ingenieurwesen. In unserem Sonnensystem wird die Turbulenz oft durch thermische Effekte, Rotation und Magnetfeld angetrieben. Wir untersuchen die Physik der Turbulenz mit einem Fokus auf Konvektion und Dynamos. mehr

Die Sonne ist ein besonderer Stern – nicht nur, weil er für das Leben auf der Erde entscheidend ist, sondern auch im Vergleich zu anderen Sternen von ähnlicher Größe, Helligkeit, und magnetischen Eigenschaften. Die Gruppe sucht nach den Ursachen für die Unterschiede, indem sie die Verbindung zwischen der Sonne und den Sternen untersucht. Warum verhalten sie sich so ähnlich und dennoch so verschieden?  Und lassen sich Ergebnisse aus der Sonnenforschung auf entfernte Sterne übertragen?

Die Gruppe untersucht die Aktivität von Kometen und Asteroiden. Diese Körper, Überreste der Planetenbildung, waren in den 4,5 Milliarden Jahren seit ihrer Entstehung verschiedenen Prozessen ausgesetzt, die ihre Struktur und Zusammensetzung beeinflusst haben. Das Studium der Aktivität hilft zu verstehen, wie sich Kometen und Asteroiden im Laufe der Zeit entwickeln und welche Eigenschaften ihre Oberflächen und die darunterliegenden Schichten haben.

Um etwas über die Sonne oder andere Sterne zu erfahren, sind wir in der Regel auf indirekte Beobachtungen angewiesen, d.h. wir können nur Wirkungen beobachten, die eine unbekannte Größe verursacht. Diese Gruppe beschäftigt sich mit dem zugehörigen inversen Problem, die Ursache aus der gemessenen Wirkung zu rekonstruieren. Einen besonderen Schwerpunkt stellt die Rekonstruktion von Konvektionsfeldern im Inneren der Sonne aus Messungen von Oszillationen der Sonnenoberfläche dar.

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