298. Sonnenforschung

13. Apr 2019 | Diagonal, ORF, Österreich 1, Premium, Radioproduktion

Astrid Veronig erzählt von der Sonne. Sie leitet das Sonnenobservatorium Kanzelhöhe in der Nähe von Villach. Einer der Wissenschaftler dort ist auch Werner Pötzi.  Ein Beitrag über die Sonne, unseren nächsten Stern.

Manuskript (ohne letzte Änderungen)

Seine Größe, seine Wärme, seine Wanderung am Himmel, so sagen fast alle Sprachen. “Ihre” Größe, ihre Wärme und ihre Wanderung am Himmel, sagen wir. Und wir meinen damit die Phänomene der Sonne, die allgemein bekannt sind. Größe, Wärme, Wanderung.

Wäre sie nicht da, würden alle Planeten samt Erde in alle Richtungen des Universums davonfliegen. Das wird oft vergessen, ihre Anziehungskraft. Die Sonne hält alles zusammen mit ihren 2 Milliarden Milliarden Milliarden Tonnen, sodass während der Reise der Erde um sie herum, über Frühling, Sommer, Herbst und Winter ein schönes Jahr zustande kommt. Und wer im hohen Norden wohnt, der kennt noch etwas ganz Besonderes, was es ohne Sonne auch nicht gibt. Jonna, eine Schülerinnen aus Sodankylä in Finnland:

OT / Jonna / Fuchsfeuer / Overvoiced
*Als kleines Kind habe ich mich auch oft über die Nordlichter gewundert, und wie verrückt geschrieen, was sind die denn, und dabei bin ich herumgerannt. Was sind die eigentlich, zeigte ich lachend mit dem Finger auf sie. Was sind die? Ich will sie berühren! Dann hat mein Patenonkel gesagt, das sind Nordlichter. Wow, sagte ich dann, wow!*

Der Sonnenwind ist es, der das Nordlicht macht. Die indigene Bevölkerung im Norden, die Samen, nennen das Nordlicht “Fuchsfeuer” – weil das Leuchten der Legende nach von einem Fuchs kommt, der mit seinem Schweif über den Himmel wischt. Wissenschaftler meinen: “Ohne Sonne kein Fuchsfeuer”. Sie stößt in Ausbrüchen, die dramatischer nicht sein können, Materie in den Weltraum. Elektronen, Protonen. Sie schleudert sie in alle Richtungen. Auch zur Erde. Das Magnetfeld der Erde fängt die Teilchen ein – sie bewegen sich zum Nordpol und Südpol, und bevor sie dort jemanden treffen, treffen sie zuerst auf die Atmosphäre, die sie zum Leuchten bringen. Auch bei uns.

OT / Veronig / bei uns auch
*Das letzte war glaube ich 2003 im Oktober. Da gab es extrem starke Ausbrüche von der Sonne, wo man sie auch in Österreich sehen konnte. Das musste außerhalb der Stadt sein.*

Astrid Veronig leitet in Kärnten das Sonnenobservatorium auf der Kanzelhöhe. Es wurde im zweiten Weltkrieg 1941 errichtet, auf der Gerlitzen, einem Berghang in der Nähe von Villach über den Nebeln des Ossiachersees. Dort wo die Sonne am schönsten ist. Also am häufigsten scheint in Österreich.

OT / Veronig / Arbeit
*Sonnenphysik und Astrophysik ist die generelle Fragestellung, wie kann ich Informationen vom Objekt kriegen, das ganz weit weg ist. Da hat man festgestellt, dass die Ausbrüche von der Sonne und diese Strahlungsausbrüche, und Materiausbrüche einen großen Einfluss auf die Erde haben können. Damals insbesondere der Einfluss auf den Funkverkehr.*

Der Funkverkehr auf der Mittel- und Langwelle ist in hohem Maß von der Sonnenaktivität abhängig. Geht die Sonne unter, bilden sich in der hohen Atmosphäre geladene Schichten, die den Funkverkehr reflektieren und über viel größere Distanzen schicken können. Kein Wunder, dass sich das Militär dafür interessierte. Auch heute noch zeichnen die diensthabenden Messwarte täglich die Sonne, “wie es ihr geht”, sie zeichnen die Sonnenflecken. Es die Fortführung der Zeitreihe der Messungen, die ganz besonders wertvoll ist.

OT / Veronig heute
*Es schaut natürlich teilweise anachronistisch aus, wenn man jetzt wirklich Das Bild projiziert und die Sonnenflecken abzeichnet. Nur der Punkt ist, dass die Sonnenfleckenzahl, das ist unser wichtigstes Maß zur Bestimmung der Sonnenaktivität, und die gibt es seit ungefähr 400 Jahren, die wird genau auf diese Weise ermittelt, dass man diese Sonnenfleckenzeichnungen hat, und man überprüft, wie viele Sonnenfleckengruppen gibt es, wie viele Einzelflecken gibt es, wie sind die atmosphärischen Bedingungen vor Ort wie groß ist das Teleskop, und das ist unsere wichtigste homogene Zeitserie, die auch unter anderem für Klimaforschung auch relevant ist, weil man sagt, wie schauen die Änderungen auf der Sonne auf, wie steht das in Beziehung mit Klimamodellen. Und wenn man das jetzt ändert auch ganz andere Beobachtungsbedingungen., wie elektronische, größere Teleskope, dann ist es möglich, dass man hier einen Sprung in diesen Beobachtungsserien hat.*

Eine Bibliothek gibt es in dem schönen Gebäude, geeignet für Arbeitstreffen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus alle Welt.

OT Pötzi / Intro
*Die Sonne ist ein großes Experiment*

Einer von ihnen ist Werner Pötzi.

OT / Pötzi / cont.
*Wir wissen nicht wirklich, wie sie funktioniert. Und weil wir draufkommen möchten, wie sie funktioniert, müssen wir sie beobachten. – Atmo raufgehen – Jetzt gehen wir hinein in das Gebäude und hinauf in unseren Hauptbeobachtungsturm. Wir sehen hier, das Teleskop ist relativ klein. Erstens, die Sonne liefert genug Licht. Die Sonne ist so hell, dass wir das Teleskop sogar abblenden müssen. Und zweitens, wir wollen immer die gesamte Sonne sehen. Das heißt, wir brauchen nicht eine so hohe Auflösung, weil sonst Das Bild nicht auf die Kamera passen würde. Wir sehen hier ein Weißlichtbild, das genau die Sonne so zeigt, wie wir sie mit unserem Bild, das nennt man Weißlicht. In Wirklichkeit nehmen wir die Sonne hier im grünen Licht. Im grünen Licht ist die Sonne am hellsten. Und dort ist die zentrale Wellenlänge der Sonne. Die Sonne ist eigentlich grün. Hier sehen wir schon ein paar Sonnenflecken. – Jeder Beobachter hier hat normalerweise eine Woche Dienst, und sollte bescheid wissen, was auf der Sonne passiert. Denn wenn wir die Sonne nur mehr über Kameras und Computer beobachten, so verlieren wir sie total aus den Augen und wir wissen selber nicht, was los ist, ob alles richtig funktioniert. Also, wenn sich ein Fleck sehr schnell ändert, so kann man davon ausgehen, dass es bald wieder Ausbrüche geben wird. Dann ist man darauf vorbereitet, man schaut, dass alle Geräte richtig funktionieren, und dass man das auch aufnehmen kann. – So, vom Beobachtungsturm können wir jetzt direkt hinaufgehen auf das Dach, auf das weiße Dach (Atmo), und wir gehen hier über einen Steg hinauf und über Treppen hinauf, ganz oben, auf den Giebel. (Atmo). Hier heroben befindet sich unser Strahlungsmessstation.*

Auch die Atmosphärenwissenschaften sind am Sonnenobservatorium beteiligt. (Atmo weg). Wer das Licht der Sonne analysiert, und feststellt, da fehlt etwas davon, von dem, was eigentlich da sein müsste, bestimmte Farben nämlich, dann muss das einen Grund haben. Ozon zum Beispiel. Und anhand der Menge des Fehlenden kann man die Menge des Ozons feststellen, oder umgekehrt: wenn kein Licht fehlt, die Größe des Ozon-Lochs, das sich durch alle Umwelt-Maßnahmen übrigens ganz gut wieder zurückentwickelt hat. Und ja, das Klima. So stark das Wetter schwankt, das Klima sich verändert, die Sonne ist in der ganzen Geschichte ein verlässlicher Motor, der schnurrt und brummt und läuft und strahlt.

OT / Veronig / Gleichmäßigkeit
*Also unsere Sonne ist jetzt ungefähr 4,5 Milliarden Jahren alt, und wird noch einmal so alt werden. Das heißt, wir sprechen hier von Zeitskalen von 10 Milliarden Jahren. Auch wenn wir jetzt Leben auf anderen Exoplaneten um andere Sterne suchen, dann suchen wir auch bevorzugt bei Sternen, die so lange stationäre Entwicklungen haben. Wenn ich jetzt sehr mausereiche Sterne habe, da passiert viel, da gibt es riesige Ausbrüche, und das auf kurzen Skalen, da ist es unwahrscheinlich, wenn ich jetzt lange Entwicklungszeitskalen habe, wie die Sonne, die sind da sehr dankbar auch für die Entwicklung auf Planeten, die sie umkreisen, und insofern ja, auf Zeitskalen, auf denen wir hinschauen, gibt es keine großen Änderungen.*

Die ESA, die europäische Weltraumagentur, plant eine neue Mission. In ein, zwei Jahren soll es los gehen, und bis auf 60 Sonnenradien Respektabstand wird sich eine Sonde, der “Solar Orbiter”, der Sonne nähern.

OT / Veronig / ESA
Man würde zum Beispiel gerne wissen, wie die Korona unter Anführungszeichen geheizt wird. Das ist eigentlich die äußerste Schicht der Sonne, die Corona, das ist keine stationäre Schicht, sondern die Sonne expandiert permanent, wird von unten nachgeliefert und expandiert. Und letztlich schützt sie uns auch gegenüber den Einfluss, sei es jetzt von kosmischer Strahlung, die von anderen Sternen und Supernovaexlosionen kommt, das macht eine Art Schicht um unsere Planeten herum, das passiert über den Sonnenwind, der auch das Magnetfelder der Sonne auch mit rausträgt. Und wie der beschleunigt wird, das hängt mit der Heizung der Sonne zusammen, weil beides bedeutet, dass man Energie in die Korona bringt und damit Materie nach außen treiben kann.*

Der Orbiter wird die Sonne auch von “oben” sehen. Er wird sich für diese polare Bahn viel Schwung holen müssen, er wird die körnige Sonnenoberfläche wie das blubbernde Grießkoch am Herd sehen.

OT / Veronig Temperatur
*Die Sonnenoberfläche hat eine Temperatur von 6000 Grad, in den 40-er Jahren hat man festgestellt, die Corona, die oberste Schicht hat eine Temperatur von 1 bis 2 Millionen Grad. Seit dem ist das ein ungelöstes Problem in der Sonnenphysik.*

Sonnenforschung steht immer in Verbindung mit der Erde. Es ist das, was sie uns schickt: Teilchen und Licht. Radiowellen, Röntgenstrahlung. Ein bisschen was von Gammastrahlen. Von ihren physiologischen Auswirkungen – Vitamin D, Photosynthese, gar nicht zu reden.

OT Veronig / Schluß
*Früher hat es geheißen, die solarterrestrischen Beziehungen, heute heißt es “das Weltraumwetter”, weil wir über moderne Technologien und Technologien, die über Satelliten funktionieren, und auch über die ganzen Kommunikationswege sehr anfällig sind gegenüber Störungen.*

Und man kann sie auch hören, die Sonne: Übersetzt man ihre Schwingungen in Klänge, dann – am besten Sie hören selbst, so klingt die Sonne, wenn sie Wasserstoff zu Helium verbindet. So klingt sie, wenn sie im sonst dunklen Universum das Licht macht.

ATMO / Klang der Sonne zum Ausfaden.