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Junge Forschung

Windiges Weltall

Tanja Amerstorfer , OEAW, Österreichische Akademie der Wissenschaften
Sonnenstürme können das Magnetfeld der Erde durcheinanderbringen. Tanja Amanstorfers Forschung trägt zu besseren Weltraumwetterprognosen bei.(c) Helmut Lunghammer
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Sonnenstürme können elektronische Systeme zerstören und Satelliten abbremsen. Die Grazer Physikerin Tanja Amerstorfer arbeitet daran, sie besser vorherzusagen zu können.

Vielleicht klingt der Fachausdruck für Tanja Amerstorfers Forschungsgegenstand in den Ohren von Laien gerade jetzt ein bisschen schräg: koronale Massenauswürfe. Mit dem verflixten Virus, das die Welt derzeit auf Trab hält, hat das allerdings nichts zu tun. Es handelt sich um Sonnenstürme. Auch die Sonne umgibt ja eine Korona. „Das ist ihre äußerste und heißeste Schicht“, erklärt die Physikerin. „Von hier werden ständig elektrisch geladene Teilchen ins All geschleudert.“ Dieser sogenannte Sonnenwind kann, wenn er schnell ist, auf der Erde den Himmel violett oder grün leuchten lassen; das sind die berühmten Polarlichter. Ist es aber ein Sturm, wird es kritisch. Im Extremfall kann das großflächige Stromausfälle verursachen und unserer technisierten Welt gefährlich werden. Zumindest wenn er unseren Planeten erreicht.

Amerstorfer arbeitet am Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Graz. Dort leitet sie ein vom Wissenschaftsfonds FWF gefördertes Projekt, das sich damit beschäftigt, neue Modelle zur Vorhersage der Geschwindigkeit und Ankunftszeit von Sonnenstürmen zu entwickeln. Die bisherigen sind noch recht ungenau.

 

Komplexere Modelle

„Ein Koronograf liefert Bilder der Korona, anhand derer man die Größe, Richtung und Geschwindigkeit der Stürme messen kann. Darauf basieren die meisten Prognosemodelle“, erklärt die 38-Jährige. „Doch mit 21 Mio. Kilometern erfasst dieses Gerät nur einen kleinen Teil der Sonne-Erde-Distanz.“ Was nach einer enormen Strecke klingt, ist nicht einmal ein Siebtel der 150 Mio. Kilometer, die ein Sonnensturm zurücklegen muss, bis er bei uns ankommt. Darum nutzt Amerstorfer Daten aus einer Satellitenmission der Nasa, bei der Weitwinkelkameras zum Einsatz kommen. „So können wir seinen gesamten Weg von der Sonne bis zur Erdumlaufbahn beobachten.“ Die komplexen Abbildungen sollen die Genauigkeit des Weltraumwetterberichts erhöhen.

Wenn ein heftiger Sonnensturm erwartet wird, kann es sein, dass Flugrouten geändert werden müssen.

Das Gefahrenpotenzial eines Sonnensturms hat mit der Ausrichtung des Magnetfelds in seinem Inneren zu tun. Meist kann sich das Erdmagnetfeld gut gegen ihn abschirmen. „Wenn sein Magnetfeld aber eine stark südwärts gerichtete Komponente hat, sind die Wechselwirkungen der geladenen Teilchen mit dem Erdmagnetfeld viel heftiger.“ Manchmal müssten sicherheitshalber sogar Flugrouten geändert werden. „Zum Glück treffen nur wenige dieser Stürme die Erde“, beruhigt Amerstorfer. Doch wenn, könne das Strom- und Mobilnetze, aber auch Weltraumstationen oder Satelliten schädigen. „Erst 2012 hat uns ein außergewöhnlich starker Sonnensturm nur knapp verfehlt.“

Nach der Matura an der Bundesbildungsanstalt für Kindergartenpädagogik hat die Steirerin Physik studiert, weil sie die Naturwissenschaften mehr anzogen als die Arbeit als Kindergärtnerin. „Immerhin war Mathematik mein Lieblingsfach in der Schule.“ Für einen Job in einer Krippe hat sie das Studium dann doch für ein Jahr unterbrochen und später, nach den Geburten ihrer beiden Töchter, für zwei Karenzen. 2014 wurde sie Postdoc am Institut für Weltraumforschung. „Die Grundlagenforschung mit konkreten Anwendungen zu verbinden gefällt mir“, sagt Amerstorfer. „Und dass man bei FWF-Projekten ziemlich frei arbeiten und seinen eigenen Ideen nachgehen kann, ist ein unschlagbarer Vorteil.“ Auch das Reisen sei ein Highlight ihres Berufs. „Weniger gut ist, dass ich aufgrund befristeter Arbeitsverträge so viel Zeit in immer neue Projektanträge stecken muss.“ Die fehle dann für die eigentliche Arbeit. „Da wir erst so wenig über das Weltraumwetter wissen, geht mir diese ja nicht aus“, schmunzelt sie.

Privat engagiert sich die Forscherin, die mit ihrer Frau und drei gemeinsamen Töchtern in einer Regenbogen-Patchworkfamilie auf dem Land lebt, für einen nachhaltigen Lebensstil mit möglichst viel Selbstversorgung und Müllvermeidung. „Wir halten Hühner und haben einen Permakultur-Garten“, schildert sie. „Ich nähe auch gern – aus Zeitgründen im Moment aber höchstens Mundschutze.“

Zur Person

Tanja Amerstorfer (38) hat an der Universität Graz Physik studiert. Forschungsfragen zu Sonnenstürmen begleiten sie bereits seit ihrer Diplom- und Doktorarbeit. 2014 kam sie als Postdoc an das Institut für Weltraumforschung der ÖAW in Graz. Ihr FWF-Projekt zur Modellierung von Vorhersagen der Geschwindigkeit und Ankunftszeit von Sonnenstürmen läuft seit 2018.

Alle Beiträge unter: diepresse.com/jungeforschung

("Die Presse", Print-Ausgabe, 25.04.2020)