Die Entwicklung von Sonnenstürmen in der inneren Heliosphäre
Das Ziel dieses Projekts ist, unser Verständnis über die Ausbreitung und Ausdehnung von Sonnenstürmen im Sonnenwind zwischen Sonne und Erde zu erweitern. Dies soll helfen, die Vorhersagen von potentiell negativen Effekten von Sonnenstürmen bei der Erde zu verbessern.
Diese Sonneneruptionen, auch bekannt als koronale Masseauswürfe (CMEs), werden von der äußersten Schicht der Sonnenatmosphäre mit enormen Geschwindigkeiten von bis zu 3000 Kilometern pro Sekunde ausgestoßen und erreichen die Erde in ein bis fünf Tagen. Sie sind die Quelle der stärksten Störungen in der Erdmagnetosphäre, und eine “Super-CME” könnte eine große Gefahr für unsere moderne technologische Infrastruktur darstellen. Im Speziellen können Satelliten im Erdorbit, Flugpersonal auf polaren Routen und Stromnetze am Boden beeinträchtigt werden.
Es gibt daher einen großen Bedarf, die Genauigkeit von verschiedenen CME Modellen zu testen. Bisher sind diese Resultate allerdings kaum mithilfe von Daten, die an mehreren Punkten in situ im Sonnenwind gemessen wurden, verifiziert worden. Dieses Projekt soll diese Lücke schließen.
Wir haben ein Hauptziel: die Bewegung und Form von CMEs in der inneren Heliosphäre zu verstehen. Zu diesem Zweck definieren wir zwei Arbeitspakete (WPs): Im WP1 (METHODEN ENTWICKLUNG) werden wir neue Techniken entwickeln, um CMEs mithilfe von Bildern der NASA/STEREO Mission zu modellieren. Im WP2 (CME AUSBREITUNG UND VORHERSAGE) werden wir die Vorhersagen dieser Methoden mit in situ Daten von CMEs an mehreren Punkten evaluieren, um deren physikalische Parameter wie die globale Form, 3D-Orientierung und Kinematik zu erfassen. Dazu werden Messungen von geeigneten, zur Zeit operativen Raumsonden, herangezogen: MESSENGER bei Merkur, Venus Express bei Venus, ACE/Wind bei der Erde und STEREO-A/B im Sonnenwind. Die Resultate werden leistungsfähige Software-Pakete und Analysen zur Ausbreitung und globalen Ausdehnung von CMEs sein, die in international referierten Journals publiziert werden, und als Input für die Anstrengungen zur Weltraum-Wettervorhersage dienen.
Das Projekt wird auch dazu beitragen, unser Verständnis von der Wechselwirkung von CMEs mit den Atmosphären und Magnetosphären von terrestrischen Planeten zu verbessern. Weiters werden die Missionen Solar Orbiter und Solar Probe Plus zur Zeit gebaut. Sie werden am Ende dieser Dekade näher an die Sonne heranfliegen als jemals zuvor. Das Know-how Österreichs auf diesem Gebiet, welches in diesem Projekt ausgebaut wird, kann daher als Basis für die Involvierung bei diesen zukünftigen, vielversprechenden Missionen dienen.