Planeten, Monde und kleine Körper
Sonne und Heliosphäre Magnetosphäre
SonnensystemforschungPhysik der Sonne und Heliosphäre, Planetenforschung, kleine
Körper im Sonnensystem, Magnetosphären, Staub, usw.
Ein breites & dynamisches FeldEin breites & dynamisches Feld
Dynamisch:Dynamisch: erfolgreiche Welt- erfolgreiche Welt-raummissionen (z.B. Ulysses, raummissionen (z.B. Ulysses, SOHO, Cluster, Giotto, Galileo, SOHO, Cluster, Giotto, Galileo, Mars Express) mit wichtigen Mars Express) mit wichtigen Beiträgen der MPG. Bsp.: Beiträgen der MPG. Bsp.: Sonnen-Spektrometer SUMER Sonnen-Spektrometer SUMER vom MPAE: >800 Publikationenvom MPAE: >800 Publikationen
Gut sichtbar: Gut sichtbar: viele Papers in viele Papers in Science und Nature, viele Science und Nature, viele Berichte in der Öffentlichkeit. Berichte in der Öffentlichkeit. Nobelpreis 2002, DaviesNobelpreis 2002, Davies
Ein breites Feld: Die Massen der Objekte variieren zwischen 1030 kg und 10-15 kg (Sonne, Staubpartikel), die Dichten um den Faktor 1030, die Temperaturen zwischen 10 K und 107 K.
APX auf Spirit & OpportunityMPI für Chemie
Reine Forschung mit Reine Forschung mit einem Bezug zur Umwelteinem Bezug zur Umwelt
Zwei Ziele: Zwei Ziele: VerstVerständnis astronomisch ändnis astronomisch
relevanter p relevanter physikalischer hysikalischer & chemischer Prozesse & chemischer Prozesse (die z.T. nur im Sonnen-(die z.T. nur im Sonnen-system mit gensystem mit genüügender gender Genauigkeit studiert Genauigkeit studiert werden kwerden köönnen)nnen)
Bezug zu uns: Gibt es Bezug zu uns: Gibt es Leben nur auf der Erde & Leben nur auf der Erde & warum? Wovon werden warum? Wovon werden diese lebensfreundlichen diese lebensfreundlichen Bedingungen beeinflusst?Bedingungen beeinflusst?
Geophysik, Geologie
Kernphysik, Neutrinos, Gravitation
Turbulenz,Plasmaphysik,
Dynamos
Extrasolare Planeten, Stern-
& Planeten-entstehung
Stellare Astrophysik,Plasma-Astrophysik
Sonne-Erde Beziehung:Klima, Weltraumwetter
Atom-, Molekül- physik
Exobiologie, organische
Chemie
Brücken zu anderen Gebieten
Methoden & GerMethoden & Geräte äte der der SonnensystemforschungSonnensystemforschung
FernerkundungFernerkundung (teleskopisch) von Sonne, (teleskopisch) von Sonne, Planeten & kleinen KörpernPlaneten & kleinen Körpern vom Erdboden aus (im Sichtbaren, IR & Radiobereich)vom Erdboden aus (im Sichtbaren, IR & Radiobereich) vom Weltraum aus (vorallem bei anderen Wellenlängen)vom Weltraum aus (vorallem bei anderen Wellenlängen)
In Situ MessungenIn Situ Messungen (auf Raumsonden) (auf Raumsonden) von von Planeten, kleinen Körpern und der HeliosphärePlaneten, kleinen Körpern und der Heliosphäre
TheorieTheorie (Fluid-Dynamik, Plasmaphysik, (Fluid-Dynamik, Plasmaphysik, Strahlungstransport, Chemie, Kernphysik, usw.) Strahlungstransport, Chemie, Kernphysik, usw.)
Dominanz der Weltraumgestützten ForschungDominanz der Weltraumgestützten Forschung Vorwiegend GrossgeräteVorwiegend Grossgeräte Grossteils Eigenentwicklungen Grossteils Eigenentwicklungen (da die (da die üüblichen blichen
astronomischen Gerastronomischen Gerääte oft nicht benutzbar).te oft nicht benutzbar).
Sonnensystemforschung in Sonnensystemforschung in der MPGder MPG
HauptsHauptsächlich am ächlich am MPI für AeronomieMPI für Aeronomie, in Zukunft , in Zukunft MPI für SonnensystemforschungMPI für Sonnensystemforschung
Im kleineren Rahmen auch an den Im kleineren Rahmen auch an den MPI für MPI für AstronomieAstronomie (Planetenentstehung: Beobachtungen), (Planetenentstehung: Beobachtungen), AstrophysikAstrophysik (stellare Astrophysik), (stellare Astrophysik), ChemieChemie (Kosmochemie), (Kosmochemie), extraterrestrische Physikextraterrestrische Physik (Planetenentstehung: Theorie; Magnetosphären-(Planetenentstehung: Theorie; Magnetosphären-forschung), forschung), KernphysikKernphysik (Staub; Sonnen-Neutrinos), (Staub; Sonnen-Neutrinos), RadioastronomieRadioastronomie (Exobiologie; Kuiper-belt Objekte (Exobiologie; Kuiper-belt Objekte & Kometen; kosmische Magnetfelder).& Kometen; kosmische Magnetfelder).
So gut wie keine Überlappung zwischen den So gut wie keine Überlappung zwischen den Instituten. Instituten.
Neues Paradigma: die dynamische Sonne
Resultat der ESA/NASA Raumsonde SOHO. MPG hat zentrale Instrumente und wichtige wissenschaftliche Beiträge geliefert
Sonne und ErdeSonne und Erde
Die Dynamik und Aktivität der Die Dynamik und Aktivität der Sonne, und somit ihr Einfluss Sonne, und somit ihr Einfluss auf die Erde, wird durch das auf die Erde, wird durch das solare Magnetfeld bestimmtsolare Magnetfeld bestimmt
Wichtig: Messung und Wichtig: Messung und Theorie des Magnetfelds Theorie des Magnetfelds Problem: sehr kleinskaligProblem: sehr kleinskalig
SunriseSunriseEine Mission mit dem Ziel, Eine Mission mit dem Ziel,
das Sonnenmagnetfeld das Sonnenmagnetfeld hochaufgelöst zu studieren.hochaufgelöst zu studieren.
Unter Leitung des MPAEUnter Leitung des MPAE
Teleskop der 1-Meter-Klasse mit Satz von Fokalinstrumenten (Filtergraph, Magnetograph, Spektropolarimeter) für
hochaufgelöste Studien (35 km auf der Sonne). Erster antarktischer Ballonflug 2007.
Helio- Helio- SeismologieSeismologie
Solar OrbiterSolar Orbiter Mission der ESA zur Sonne und in die innere
Heliosphäre (Start 2013). Eine Initiative des MPAE
Merkmale:
Erste Erkundung des innersten Sonnensystems (5 mal näher an der Sonne als von der Erde)
Erste Erforschung der Pole der Sonne (Bilder, seismische Daten)
Rotiert synchron zur Sonne: Unterscheidung von zeitlichen und räumlichen Veränderungen
Geplante Beteiligung des MPAE an Magnetographen & EUV Spektrometer
PlanetenforschungPlanetenforschung
Innerer Aufbau und Innerer Aufbau und dynamische Prozessedynamische Prozesse
Wie entstehen planetare Magnetfelder? Wie entstehen planetare Magnetfelder? Was sind Ursachen für tektonische Was sind Ursachen für tektonische
Prozesse und Vulkanismus?Prozesse und Vulkanismus? Wie beeinflussen innere Prozesse die Wie beeinflussen innere Prozesse die
Oberflächen und Atmosphären?Oberflächen und Atmosphären?
Mantelplume im Mars
DynamomodellIst Jupiters Jetströmung von Innen getrieben?
PlanetenforschungPlanetenforschung Dynamik und Entwicklung Dynamik und Entwicklung
planetarer Atmosphplanetarer Atmosphärenären Wie erklären sich Gemeinsamkeiten
und Unterschiede der Planetenatmosphären?
Wie unterscheidet sich die Klimageschichte?
Ähnelt die Atmosphäre des Titan der frühen Erdatmosphäre?
Venusatmosphäre im UV
Staubstürme auf Mars und Erde
Atmosphäre und Oberfläche des Titan (Artist‘s view)
PlanetenforschungPlanetenforschung Wasser als Grundlage Wasser als Grundlage
organischen Lebensorganischen Lebens Auf welchen Körpern gibt es Wasser ?Auf welchen Körpern gibt es Wasser ? Wo findet es sich in flüssiger Form ?Wo findet es sich in flüssiger Form ? Welche Rolle spielen Kometen bei der Welche Rolle spielen Kometen bei der
Verteilung des Wassers im Verteilung des Wassers im Sonnensystem?Sonnensystem?
Polarkappe des Mars
Komet Halley
Ozean im Jupitermond Europa
Siehe auch
Vortrag Menten
Kometenforschung: Die Mission Kometenforschung: Die Mission RosettaRosetta
Rosetta• Start 26.02.2004• Ankunft am Kometen Churyumov-
Gerassimenko 2014• Rosetta Orbiter und Lander (Philae)• Starke MPG Beteiligung, z.B. an
den Kameras, Massen-spektrometer, Mikrowellen-spektrometer, Radiosounding
Kometen• bilden die ursprünglichste Materie
im Sonnensystem• transportieren Wasser und
Volatile durch das Sonnensystem• enthalten komplexe organische
Moleküle
MAMBO 1.2mm
DAWN: Mission zu Vesta und CeresDAWN: Mission zu Vesta und Ceres
AsteroidenAsteroiden
Relikte aus der Zeit der Relikte aus der Zeit der Planetenentstehung vor 4.6 Ga (übrig Planetenentstehung vor 4.6 Ga (übrig gebliebene Proto-planeten). gebliebene Proto-planeten).
Vesta: in Kruste, Mantel, Kern Vesta: in Kruste, Mantel, Kern
differenziert.differenziert. Ceres: enthält viel HCeres: enthält viel H22O & war nie sehr O & war nie sehr heiß.heiß.
Ceres im HST
Dawn • NASA Discovery Mission mit
wesentlicher deutscher Beteiligung• Start 2006
Vesta 2010 Ceres 2014• Solar-elektrischer Ionenantrieb• MPAE Beteiligung: Stereo-Kamera
Merkur: Mission Bepi ColomboMerkur: Mission Bepi Colombo
Warum ist der Kern so gross ?Warum ist der Kern so gross ? Wie unterscheidet sich die Wie unterscheidet sich die
Zusammen-setzung von der anderer Zusammen-setzung von der anderer Planeten ?Planeten ?
Entsteht das schwache Magnetfeld Entsteht das schwache Magnetfeld durch einen Dynamoprozess ?durch einen Dynamoprozess ?
Gibt es Eis in den Polregionen ?Gibt es Eis in den Polregionen ?
Magnetosphäre
Eisenkern (75% des Radius)
Bepi Colombo• ESA Cornerstone
Mission• Start 2012• Planetarer Orbiter und
Magnetosphärenorbiter
Der kleinste, dichteste und sonnennächste Planet ist wenig untersucht worden.
Bodengebundene Teleskope Bodengebundene Teleskope Beobachtungen im IR und Beobachtungen im IR und Sichtbaren. Beantwortung von Sichtbaren. Beantwortung von Fragen wie: Fragen wie: Welches ist der Ursprung des 11- Welches ist der Ursprung des 11- jjährigen ährigen Sonnenzyklus?Sonnenzyklus? Was ist die Natur der Sonnen-Was ist die Natur der Sonnen- chromosphchromosphääre?re? Wie wird Energie an die Sonnen-Wie wird Energie an die Sonnen- oberfloberflääche transportiert?che transportiert?
ProjekteProjekte GregorGregor: Deutsches 1.5 m : Deutsches 1.5 m Teleskop auf TeneriffaTeleskop auf Teneriffa ATSTATST: US Projekt mit starker : US Projekt mit starker EuropEuropääischer Beteiligungischer Beteiligung
Gregor