Verbesserte Modellierung und Vorhersage des Sonnenwindes

Der Sonnenwind ist ein Strom geladener Teilchen, der sich pausenlos von der Sonne in unser Sonnensystem ausbreitet und dabei Geschwindigkeiten von bis zu 800 Kilometer pro Sekunde erreicht. In diesem Projekt werden physikalische Modelle für den Sonnenwind entwickelt die auch in Echtzeit für die Vorhersage des Weltraumwetters verwendet werden können.

Die ständige Interaktion des Sonnenwindes mit dem Magnetfeld der Erde führt regelmäßig zu erhöhter geomagnetischer Aktivität. Neben den farbig leuchtenden Polarlichtern können geomagnetische Stürme ernsthafte Folgen für unsere moderne Zivilisation haben. Technologien auf der Oberfläche und in der Erdumlaufbahn, wie Stromnetze, Flugverkehr, GPS, und Radiokommunikation können beschädigt werden. Die Kenntnis der Struktur des Sonnenwindes ist daher ein wesentlicher Aspekt in der Weltraumforschung. Auch die Ausbreitung der Sonnenstürme wird durch den Sonnenwind ebenfalls massgeblich beeinflusst. In diesem Forschungsprojekt befassen wir uns mit der Frage wie wir die großskalige Struktur des Sonnenwindes in unserem Sonnensystem mit fortgeschrittenen Modellen simulieren können. Insbesondere werden wir neue Ansätze entwickeln um die Randbedingungen komplexer Modelle zu verbessern. Im Fokus steht der Vergleich von Modelllösungen mit Messungen von aktuellen Weltraummissionen wie BepiColombo und Solar Orbiter. Dieser Vergleich wird es uns erlauben die neue entwickelten Ansätze gezielt zu validieren und die Fortschritte zu quantifizieren. Durch dieses Projekt erhalten wir ein besseres Verständnis der Quellen des Sonnenwindes, einen genauen Einblick in die physikalischen Bedingungen des Sonnenwindes in unserem Sonnensystem, sowie eine deutliche Verbesserung in der Qualität aktueller Computermodelle.