El Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (abreviatura: MPS ; en alemán : Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung ) es un instituto de investigación en astronomía y astrofísica ubicado en Gotinga , Alemania , donde se trasladó en febrero de 2014 desde el cercano pueblo de Lindau . [1] [2] La exploración del Sistema Solar es el tema central de la investigación realizada en este instituto.
MPS es parte de la Sociedad Max Planck , que opera 80 instalaciones de investigación en Alemania .
El MPS está organizado en tres departamentos: Sol y heliosfera, [3] Planetas y cometas, [4] e Interiores solares y estelares. [5] Además, desde 2002 existe también una Escuela Internacional de Investigación Max Planck . Los temas de investigación en el instituto son los diversos objetos dentro del Sistema Solar. Un área de estudio importante se refiere al Sol, su atmósfera, el medio interplanetario influenciado por el viento solar, así como el impacto de las partículas solares y la radiación en los planetas. La segunda área de investigación involucra los interiores, superficies, atmósferas, ionosferas y magnetosferas de los planetas y sus lunas, así como de los cometas y asteroides. Otra parte esencial de las actividades del instituto es el desarrollo y construcción de instrumentos para misiones espaciales. El análisis e interpretación de los conjuntos de datos adquiridos van acompañados de un trabajo teórico intensivo. Se proponen modelos físicos y luego se prueban y desarrollan con la ayuda de simulaciones por computadora.
Los investigadores del MPS estudian todos los procesos dinámicos y a menudo espectaculares que se producen en el Sol, desde el interior hasta la heliosfera exterior. El centro de la investigación es el campo magnético , que desempeña un papel decisivo en estos procesos. Se genera por corrientes de gas en el interior del Sol y provoca, entre otras cosas, manchas oscuras en la superficie. Se buscan respuestas a las siguientes preguntas: ¿Por qué cambia el campo magnético en un ciclo de once años? ¿Cómo produce el campo magnético las diferentes estructuras del Sol? ¿Cómo se calienta la corona a muchos millones de grados? Los instrumentos desarrollados por el MPS a bordo de las naves espaciales SOHO y Ulysses han proporcionado conocimientos fundamentalmente nuevos: las mediciones del espectrómetro ultravioleta SUMER a bordo del SOHO desempeñaron un papel decisivo en el reconocimiento de la importancia del campo magnético para los procesos dinámicos y Ulysses midió por primera vez la estructura tridimensional del viento solar. [6] Otro tema de investigación importante en el departamento "El Sol y la Heliosfera" es la influencia de la actividad variable del Sol en la Tierra. Los científicos están trabajando intensamente en el proyecto STEREO , en el que dos naves espaciales idénticas rastrean las perturbaciones del Sol hacia la Tierra desde diferentes puntos de observación, lo que permite predecir eventos potencialmente peligrosos. Los procesos físicos implicados en el origen y desarrollo de los campos magnéticos en el Sol tienen lugar en escalas muy pequeñas y, por lo tanto, requieren mediciones con una resolución espacial muy alta. El telescopio Sunrise , construido bajo la dirección del Instituto y lanzado en junio de 2009, fue capaz de detectar estructuras en la superficie del Sol de hasta 100 kilómetros. Los proyectos futuros se centrarán en la investigación de las causas físicas de las variaciones del Sol. La ambiciosa misión Solar Orbiter , basada en una propuesta del instituto, verá a una sonda acercarse a nuestra estrella a una quinta parte de la distancia Tierra-Sol para investigar el campo magnético y sus efectos en las diferentes capas de la atmósfera solar.
El instituto desarrolla instrumentos científicos que vuelan con naves espaciales a otros planetas. Cámaras altamente especializadas han investigado la luna Titán de Saturno , analizan la superficie de Marte y sondean las nubes y vientos de Venus . Los instrumentos de microondas determinan la composición de las atmósferas mientras que los espectrómetros infrarrojos examinan las rocas de la superficie. Un novedoso altímetro láser a bordo de BepiColumbo inspeccionará la topografía de Mercurio con una precisión de un metro. Otros instrumentos del MPS identifican los átomos, electrones y polvo que se mueven alrededor de los planetas e impactan con sus lunas. En este caso, la influencia del viento solar en los gases atmosféricos es de particular interés. Los estudios teóricos y las simulaciones intensivas por computadora ayudan a comprender los procesos tanto dentro como fuera de los planetas y a interpretar los datos medidos. Los modelos desarrollados en el MPS pueden describir, por ejemplo, las interacciones con el viento solar, la dinámica atmosférica o la generación del campo magnético terrestre por medio de corrientes en las profundidades del núcleo de hierro de nuestro planeta. Además, el instituto tiene una larga tradición en la investigación de cometas. Un punto culminante importante fue la cámara desarrollada en el instituto para la nave espacial Giotto de la ESA , que proporcionó las primeras fotografías del núcleo de un cometa en 1986. Un desafío particular fue el desarrollo de numerosos instrumentos científicos para la Misión Rosetta de la ESA , como cámaras, analizadores químicos y componentes esenciales para el módulo de aterrizaje Philae. Rosetta se lanzó en 2004 y coincidió con la órbita del cometa Churyumov-Gerasimenko en 2014; unos meses más tarde, Philae aterrizó en la superficie del cometa. El instituto también ha proporcionado las cámaras para la Misión Dawn de la NASA , lanzada en 2007, para estudiar dos de los asteroides más grandes, Ceres y Vesta. [7]
El MPS alberga el Centro de Datos Alemán del Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA, que ha proporcionado datos mejorados a escalas pequeñas de espacio y tiempo para estudiar las conexiones entre el interior solar y la actividad magnética en la atmósfera solar. Una actividad de investigación particularmente interesante en el MPS es el estudio de las ondas sísmicas en las proximidades de las manchas solares. El objetivo es investigar la estructura del subsuelo de las manchas solares en tres dimensiones. La heliosismología de las manchas solares es una ciencia desafiante, ya que requiere modelar la propagación de las ondas a través de las estructuras magnéticas; esto solo se puede lograr mediante simulaciones numéricas.
El instituto ha liderado o ha participado en varios proyectos científicos internacionales como: [8]
Solar Orbiter , SDO , Sunrise , STEREO , SOHO , Ulysses , BepiColombo , Exomars , Chandrayaan , Phoenix , Herschel , Dawn , Venus Express , SMART-1 , SOFIA , Rosetta , Mars Express , Mars DFG, Cassini , Cluster , Helios , Galileo y Giotto .
Estas contribuciones consisten en el desarrollo de instrumentos y/o actividades de investigación científica.
El Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar (MPI) ofrece el programa de doctorado "Escuela Internacional de Investigación Max Planck (IMPRS) para la Ciencia del Sistema Solar" en colaboración con la Universidad de Göttingen . La Escuela del Sistema Solar ofrece un programa de estudios de tres años que se centra en la investigación real. El plan de estudios cubre toda la zona del Sistema Solar, desde los cuerpos pequeños hasta los planetas y el Sol. El objetivo es una formación científica amplia, interdisciplinaria y sólida, ampliada con cursos de física numérica, tecnología espacial, gestión de proyectos, redacción científica y técnicas de presentación. Normalmente, en la Escuela del Sistema Solar estudian unos 50 estudiantes de posgrado. Dos tercios son extranjeros de más de 30 países diferentes. Alrededor del 30 por ciento son mujeres.
El instituto fue fundado por Walter Dieminger , que desde 1934 dirigió el centro de pruebas de la Luftwaffe en Rechlin , en el Müritz . Erich Regener fue cofundador. Tras ser rebautizado en 1943 como "Centro de transmisión por radio" y trasladarse en 1944 a Leobersdorf , el instituto se fusionó con el instituto Fraunhofer de Friburgo en Ried in Innkreis. Después de la guerra, una comisión aliada decidió trasladar el instituto a Lindau am Harz , donde ya existían edificios de la Universidad Técnica de Hannover . El convoy llegó el 2 y el 3 de marzo de 1946. Durante 1948, el instituto de radio de la Sociedad Kaiser Wilhelm pasó de la Sociedad Fraunhofer a la Sociedad Max Planck y en 1949 pasó a llamarse "Instituto de investigación de la ionosfera". En 1950, la Fuerza Aérea de los EE. UU. pagó la construcción de un sistema de ecos ionosféricos. La construcción se completó con el traspaso completo del Instituto Fraunhofer a la Sociedad Max Planck y el nombramiento de W. Dieminger como director, seguido del traslado del Instituto Max Planck de Investigación de la Estratosfera de Weisenau, cerca de Ravensburg, a Lindau y otro cambio de nombre a "Instituto Max Planck de Aeronomía".
Erhard Keppler se convirtió en el responsable científico del primer satélite alemán Azur (en cooperación con la NASA) y con él se creó en Lindau un pequeño grupo de científicos dedicados al trabajo con satélites. El instituto fue seleccionado para construir parte de la instrumentación del satélite que se lanzó en noviembre de 1969. [9] El instituto también construyó instrumentos para las sondas Helios como parte de otra cooperación entre Alemania y la NASA. [10]
Tras la jubilación de W. Dieminger en 1974, el enfoque cambió de la investigación atmosférica a la investigación espacial. El instituto participó en una larga serie de misiones espaciales como Galileo , Ulysses , Cluster , SOHO , Cassini-Huygens , Rosetta , Mars Express y Venus Express y fue responsable de la mayor parte del sistema de cámaras de la misión Giotto al cometa Halley . [11] La cámara de encuadre a bordo de la misión Dawn de la NASA al cinturón de asteroides se construyó en el instituto.
El instituto fue la organización líder en el desarrollo, construcción y análisis científico del telescopio Sunrise . El telescopio es un telescopio solar en el ultravioleta que cuelga de un globo a gran altitud . El vuelo inaugural de cinco días se realizó en junio de 2009.
Los mayores cambios en el instituto se produjeron con la unificación alemana, con la dimisión de dos de los cuatro directores del instituto en 1998 y 2004 tras la jubilación de Hagfors y Rosenbauer. El instituto pasó a denominarse "Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar" en 2004, tras la jubilación del último director encargado de la investigación de la ionosfera y la estratosfera . Los dos grupos restantes, el del director S. Solanki, dedicado al Sol y la heliosfera, y el de U. Christensen, dedicado a los planetas y los cometas, forman el actual instituto.
Desde 2004, el instituto publica la revista de acceso abierto Living Reviews in Solar Physics .
La Sociedad Max Planck decidió trasladar el instituto más cerca de la Universidad de Göttingen . En 2010, se planeó trasladarlo a un nuevo edificio junto a la Facultad de Física de la universidad en abril de 2014. [12] La mudanza se completó en febrero de 2014 y la ceremonia de inauguración se celebró el 21 de mayo del mismo año. [13]
51°33′37″N 9°56′58″E / 51.56028, -9.94944