El Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (abreviatura: MPS ; 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 las investigaciones realizadas en este instituto.
MPS forma parte de la Sociedad Max Planck , que gestiona 80 centros de investigación en Alemania .
MPS está organizado en tres departamentos: Sol y Heliosfera, [3] Planetas y Cometas, [4] e Interiores Solares y Estelares. [5] Además, desde 2002 también existe una Escuela Internacional de Investigación Max Planck . Los temas de investigación del instituto son los distintos objetos del Sistema Solar. Un área importante de estudio 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 sobre los planetas. La segunda área de investigación involucra los interiores, superficies, atmósferas, ionosferas y magnetosferas de los planetas y sus lunas, así como de cometas y asteroides. Otra parte esencial de las actividades del instituto es el desarrollo y construcción de instrumentos para misiones espaciales. El análisis y la interpretación de los conjuntos de datos adquiridos van acompañados de un intenso trabajo teórico. Se proponen modelos físicos, se prueban y se desarrollan con ayuda de simulaciones por ordenador.
Los investigadores del MPS estudian toda la gama de procesos dinámicos y a menudo espectaculares que ocurren en el Sol, desde el interior hasta la heliosfera exterior. En el centro de esta investigación se encuentra el campo magnético , que juega 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 el campo magnético cambia en un ciclo de once años? ¿Cómo produce el campo magnético las diversas estructuras del Sol? ¿Cómo se calienta la corona a muchos millones de grados? Los instrumentos desarrollados por MPS a bordo de las naves SOHO y Ulysses han proporcionado conocimientos fundamentalmente nuevos: las mediciones del espectrómetro ultravioleta SUMER a bordo de SOHO desempeñaron un papel decisivo para reconocer la importancia del campo magnético para los procesos dinámicos y Ulysses midió la estructura tridimensional. del viento solar por primera vez. [6] Otro tema de investigación importante en el departamento "El Sol y la Heliosfera" es la influencia sobre la Tierra debido a la actividad variable del Sol. Los científicos están trabajando intensamente en el proyecto STEREO , en el que dos naves espaciales idénticas rastrean las perturbaciones del Sol a 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 a escalas muy pequeñas y, por tanto, requieren mediciones con una resolución espacial muy alta. El telescopio Sunrise , a bordo de un globo , construido bajo la dirección del Instituto y puesto en funcionamiento en junio de 2009, pudo distinguir estructuras en la superficie del Sol de tan solo 100 kilómetros. Los proyectos futuros harán hincapié en la investigación de las causas físicas de las variaciones del Sol. La ambiciosa misión Solar Orbiter , basada en una sugerencia del instituto, consistirá en acercar una sonda a nuestra estrella a una quinta parte de la distancia Tierra-Sol para investigar el campo magnético y sus efectos en las distintas capas de la atmósfera solar.
El instituto desarrolla instrumentos científicos que vuelan con naves espaciales a otros planetas. Cámaras altamente especializadas han investigado Titán , la luna de Saturno , analizan la superficie de Marte y sondean las nubes y los vientos de Venus . Los instrumentos de microondas determinan la composición de las atmósferas, mientras que los espectrómetros de infrarrojos examinan las rocas superficiales. Un novedoso altímetro láser a bordo del BepiColumbo estudiará la topografía de Mercurio con una precisión de un metro. Otros instrumentos MPS identifican los átomos, los electrones y el polvo que se mueven alrededor de los planetas e impactan sus lunas. Aquí resulta de especial interés la influencia del viento solar sobre los gases atmosféricos. Los estudios teóricos y las simulaciones informáticas intensivas ayudan a comprender los procesos internos y circundantes de los planetas y a interpretar los datos medidos. Los modelos desarrollados en MPS pueden describir, por ejemplo, interacciones con el viento solar, la dinámica atmosférica o la generación del campo magnético terrestre mediante corrientes en las profundidades del núcleo de hierro de nuestro planeta. Además, el instituto tiene una larga tradición en la investigación de cometas. Lo más destacado fue la cámara desarrollada en el instituto para la nave espacial Giotto de la ESA , que en 1986 obtuvo las primeras fotografías del núcleo de un cometa. Un desafío especial 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 en órbita con la del cometa Churyumov-Gerasimenko en 2014; Unos meses más tarde, Philae aterrizó en la superficie del cometa. El instituto también ha proporcionado 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 pequeñas escalas 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 estudiar la estructura subsuperficial de las manchas solares en tres dimensiones. La heliosismología de las manchas solares es una ciencia desafiante ya que requiere modelar la propagación de ondas a través de estructuras magnéticas; esto sólo puede lograrse mediante simulaciones numéricas.
El instituto ha liderado o 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 .
Estos aportes consisten en el desarrollo de instrumentos y/o actividades de investigación científica.
El MPI para la Investigación del Sistema Solar ofrece el programa de doctorado "Escuela Internacional de Investigación Max Planck (IMPRS) para la Ciencia del Sistema Solar" junto con la Universidad de Göttingen . La Escuela del Sistema Solar ofrece un curso de estudio de tres años que enfatiza la investigación real. El plan de estudios cubre toda el área del Sistema Solar, desde pequeños cuerpos hasta los planetas y el Sol. El objetivo es una educación científica amplia, interdisciplinaria y sólida, ampliada con cursos de física numérica, tecnología espacial, gestión de proyectos, redacción científica y técnicas de presentación. Por lo general, hay alrededor de 50 estudiantes de posgrado que estudian en la Escuela del Sistema Solar. Dos tercios son extranjeros de más de 30 países diferentes. Alrededor del 30 por ciento son mujeres.
El instituto fue fundado por Walter Dieminger , quien desde 1934 fue director del centro de pruebas de la Luftwaffe en Rechlin , en Müritz . Erich Regener fue cofundador. Después de pasar a llamarse "Centro de Transmisión de Radio" en 1943 y trasladarse a Leobersdorf en 1944, el instituto se unió al Instituto Fraunhofer de Friburgo en Ried en 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 los días 2 y 3 de marzo de 1946. Durante 1948, el instituto de radio de la Sociedad Kaiser Wilhelm fue transferido de la Sociedad Fraunhofer a la Sociedad Max Planck y en 1949 pasó a llamarse "Instituto para la Investigación de la Ionosfera". para la construcción de un sistema ecolot ionosférico. La transferencia completa de 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", completaron la construcción. arriba.
Erhard Keppler se convirtió en el líder científico del primer satélite alemán Azur (en cooperación con la NASA) y con él se fundó 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 fue lanzado 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 foco pasó 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, Venus Express y fue responsable de la mayor parte del sistema de cámaras de la misión Giotto al cometa Halley . [11] En el instituto se construyó la cámara de encuadre a bordo de la misión Dawn de la NASA hacia el cinturón de asteroides .
El instituto fue una organización líder en el desarrollo, construcción y análisis científico del amanecer (telescopio) . 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 surgieron con la unificación alemana con la renuncia de dos de los cuatro directores del instituto en 1998 y 2004 tras la jubilación de Hagfors y Rosenbauer. El instituto pasó a llamarse "Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar" en 2004 después de que se jubilara el 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 cometas forman el actual Instituto.
Desde 2004, el instituto publica la revista de revisión de acceso abierto Living Reviews in Solar Physics .
La Sociedad Max Planck decidió acercar el instituto a 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°N 9.94944°E / 51.56028; 9.94944