Den „Herzschlag“ der Sonne verstehen

So wie die Erde um die Sonne kreist, so kreist das wissenschaftliche Interesse von Prof. Dr. Markus Roth um unser Zentralgestirn. „Wir wissen schon vieles über die Sonne, haben jedoch noch eine Menge offener Fragen“, sagt Markus Roth. Als neuer Professor für Astronomie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena und Direktor der Landes­sternwarte in Tautenburg möchte der 49-jährige Astrophysiker seinen Beitrag leisten, diese offenen Fragen zu beantworten.

Ziel ist es, Sonnenstürme vorhersagen zu können 

Im Mittel ist die Sonne knapp 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Das klingt gewaltig, ist aber für kosmische Dimensionen recht nah. Entsprechend groß ist der Einfluss der Sonne auf unseren Planeten. Wenn sich beispielsweise das Magnetfeld der Sonne umpolt, was alle elf Jahre geschieht, entstehen Sonnenflecken, die sogenannte Sonnen­stürme auslösen können. „Starke Sonnenstürme verursachen massive Störungen auf der Erde, legen etwa das Telekommunikationsnetz lahm oder können sogar Satelliten abstürzen lassen“, sagt Markus Roth. Wünschenswert sei es deshalb, Sonnenstürme möglichst präzise vorhersagen zu können. Dafür werden kontinuierliche Messreihen benötigt. Einen Beitrag dazu soll künftig die Landessternwarte in Tautenburg leisten. „Wir werden zudem ein Sonnen­labor an der Sternwarte etablieren“, sagt Markus Roth. Ziel sei es, neue Erkenntnisse in der Sonnenseismologie zu gewinnen. Dabei werde die Suche nach Exoplaneten bei anderen Sternen selbstverständlich fortgeführt.

Die Sonne ist ein pulsierender Stern

Ähnlich wie Erdbebenforscher erkunden Sonnenseismologen den Sternenaufbau mit Hilfe von Schallwellen. Ist doch die Sonne keineswegs stumm: Seit den 1960er Jahren ist bekannt, dass auf der Sonne Schallwellen entstehen, wenn heiße Materie aus dem Inneren der Sonne an die Oberfläche aufsteigt und dabei an Energie verliert. Gleichzeitig hebt sich die Sonnen­oberfläche dadurch um etwa einen Kilometer an – diese Sonnenbeben lassen den Stern gleichsam pulsieren. „Es gibt Schallwellen, die verklingen und solche, die sich aufschaukeln, doch wegen des Vakuums zwischen Erde und Sonne können wir nichts davon hören“, sagt Prof. Roth. Die Wissenschaftler werten stattdessen die Spektral- oder Fraunhoferschen Linien aus. Das war schon Thema der Promotion von Markus Roth. Die Arbeit trug den Titel „Störungstheorie akustischer Wellen in der Sonne“ und entstand 1999-2002, u. a. während mehrerer Forschungsaufenthalte in den Vereinigten Staaten.   

Als Forscher an den „großen Fragen der Menschheit“ arbeiten

Den Wert wissenschaftlicher Kooperation hat Markus Roth durch zahlreiche Projekte zu schätzen gelernt, an denen er beteiligt war. Dazu gehören die Kepler-Mission der NASA, die französische CoRoT-Mission und das Projekt „SOLARNET“ mit über 30 europäischen Partnern. „Schön wäre ein weltweites Netz von Forschungsstationen für die Sonnenbe­obachtung“, sagt Prof. Roth. Eine neue Forschungsgruppe in Jena könnte darin eingebunden sein.

Wie Markus Roth sagt, wurde sein Interesse für die Physik schon früh geweckt. Sendungen wie „Die Sendung mit der Maus“ oder „Löwenzahn“ mit Peter Lustig begeisterten ihn schon im Grundschulalter. Später waren Physik, Mathe und Chemie die Lieblingsfächer. Der Wunsch, sich „mit den großen Fragen der Menschheit“ zu beschäftigen, führte zum Studium der Physik. Aufgewachsen in Rust am Rhein, studierte Markus Roth Physik in Freiburg/Br. auf Diplom. Erste wissenschaftliche Heimat wurde das dortige Kiepenheuer-Institut für Sonnen­physik, heute ein Leibniz-Institut. Außerdem arbeitete er u. a. in Tucson (Arizona) und in Katlenburg bei Göttingen. Der Wechsel nach Jena sei ihm leichtgefallen, sagt Markus Roth. Kontakte zu Kollegen in Jena gebe es schon lange, zudem habe er im Schauinsland-Obser­vatorium bei Oberried durch einen Zeiss-Refraktor in den Himmel geschaut. Noch leben Roths Frau und die drei Kinder in Freiburg. Kennengelernt hat sich das Paar beim Tanzen, doch mit drei Kindern bleibt dafür aktuell nur wenig Zeit.