USA, Anfang der 1930er Jahre. Eigentlich sollte der Radioingenieur Karl Guthe Jansky für die Bell Telephone Laboratories nur potenzielle Störsignale für Telefongespräche - wie beispielsweise herannahende Gewitter mit Blitzentladungen - untersuchen. Doch die für seine Untersuchungen aufgebaute Antenne fing Signale ein, die die astronomische Forschung grundlegend verändern sollten: Radiowellen von der Milchstraße. Diese Entdeckung gilt als die Geburtsstunde der Radioastronomie, welche bestimmte Himmelskörper über die von ihnen ausgesendeten Radiowellen untersucht. "Die Radioastronomie hat der Astronomie ein völlig neues Fenster geöffnet", sagt Helmut O. Rucker, wissenschaftlicher Direktor am Institut für Weltraumforschung (IWF) der ÖAW in Graz. Noch bevor mit Sputnik 1957 der erste Satellit um die Erde kreiste, konnten die Astronomen den Planeten Jupiter mit Hilfe von Radiowellen identifizieren und die Stärke seines Magnetfeldes bestimmen. Und ein einziger Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 2 an Uranus hat die Tageslänge dieses Planeten durch seine Radiostrahlung auf die Sekunde genau bestimmt, während vorherige optische Messungen Diskrepanzen von Stunden aufgewiesen hatten. STEREO - die Sonne in 3D Die Untersuchung der Sonne und ihrer Umgebung steht im Mittelpunkt der STEREO-Mission der US-amerikanischen Raumfahrtagentur NASA unter Beteiligung des IWF. Die Mission hat astronomisches Neuland betreten: 2006 wurden zwei baugleiche Satelliten gleichzeitig gestartet, mit STEREO A etwas näher an der Sonne als die Erde und STEREO B etwas außerhalb des Erdorbits um die Sonne. "Diese Platzierung bewirkte, dass durch die unterschiedlichen Umlaufzeiten STEREO A und STEREO B mit der Zeit eine Position erreicht hatten, die erstmals einen stereoskopischen - also 3D - Blick auf die Sonne ermöglichten", erklärt Rucker. Bisher nie gesehene Detailstrukturen wurden im Dreidimensionalen sichtbar. Das besondere Interesse der Forscher gilt den so genannten Coronal Mass Ejections (CMEs), hochenergetische Eruptionen an der Sonne mit Massenauswurf von Plasmamaterie in den interplanetaren Raum. Diese können unter anderem über die Messung der mit CMEs auftretenden Radiostrahlung in ihrer gesamten Entwicklung von der Sonne bis zur Erde verfolgt werden. Jupiter - ein Planet voller Überraschungen Der stereoskopische Blick ermöglichte aber auch erstmals die Quellen von Radiostrahlung genau zu lokalisieren. Rucker: "Dabei bereitete Jupiter uns die größte Überraschung". Die Forscher konnten durch den stereoskopischen Blick der STEREO Raumsonden nicht nur Jupiter als Radioemitter exakt definieren, sie entdeckten auch eine bisher völlig unbekannte Strahlungsquelle, möglicherweise im Plasma-Torus des Jupitermondes Io lokalisiert. Die NASA baut derzeit an einer Raumsonde, die sich ausschließlich der Erforschung Jupiters widmen soll. JUNO soll 2011 starten und 2016 bei Jupiter ankommen. Wie schon bei der STEREO-Mission wird das IWF für die Kalibrierung des Antennensystems verantwortlich sein. Exoplaneten - ohne Magnetfeld kein Leben Die Untersuchung von Radiostrahlung spielt auch eine wesentliche Rolle bei der Erforschung von Exoplaneten, ein weiterer Forschungsschwerpunkt am IWF: "Radiostrahlung tritt auf, wenn ein Planet ein Magnetfeld und Plasma, also geladene Teilchen hat", erläutert Rucker. Und die Existenz eines Magnetfeldes ist (neben vielen weiteren Bedingungen) ein entscheidendes Kriterium dafür, ob auf einem Planeten (wie eben auf der Erde oder auf einem erdähnlichen Exoplaneten) Leben möglich ist: Denn ohne Magnetfeld ist ein Planet der tödlichen kosmischen Strahlung schutzlos ausgeliefert. (siehe auch Eine Frage der Atmosphäre ) Diskrepanz zwischen Theorie und Messung Doch Radiostrahlung hilft nicht nur, Planeten und ihre Umgebung besser zu verstehen, sondern gibt zuweilen auch Rätsel auf. So hat die von der Raumsonde Cassini gemessene Polarisation der Radiowellen von Saturn in höheren Breiten eine deutliche Abweichung von der von der Theorie geforderten Polarisation ergeben. Die bereits 1997 gestartete NASA-ESA-Raumsonde ist 2004 bei Saturn angekommen und erforscht seither den Ringplaneten. "In der Modulation der Radiostrahlung mit der Planetenrotation wurde eine gewaltige Diskrepanz zwischen den von Cassini gemessenen Daten und jenen der Raumsonden Voyager 1 und 2 von vor fast drei Jahrzehnten gefunden", betont Rucker. Eigentlich ein Hinweis auf eine Verlangsamung der Rotation des Planeten - was jedoch dramatisch wäre: "Das ist, wie wenn ein Tag auf der Erde vor 30 Jahren 24 Stunden gehabt hätte und heute 24 Stunden und sechzehn Minuten." Die dadurch entstehenden Kräfte würden alles auf der Erde dem Erdboden gleichmachen. Im Falle von Saturn dürfte der Einfluss des von der Sonne ausgehenden Sonnenwindes eine relevante Rolle spielen, eine schlüssige Erklärung für die veränderte Periode der Radiomodulation des Planeten Saturn konnten die Forscher bisher nicht finden. Mehr zur Beteiligung des IWF an STEREO der Erforschung von Exoplaneten Cassini/Huygens Kontakt: Univ.-Prof. Helmut O. Rucker Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) Schmiedlstraße 6, 8042 Graz T +43 316 4120-601 M +43 676 6423770 rucker@oeaw.ac.at www.iwf.oeaw.ac.at Oktober 2009
		Astronomie: globale Kooperation für universale Interessen Eine Frage der Atmosphäre