30.06.2020 | Personen | Umwelt & Materie

Der Planetenforscher hat einen grossen Wunsch

Christoph Mordasini beschäftigt sich mit der Entstehung und Entwicklung von Planeten innerhalb und ausserhalb unseres Sonnensystems. Im Interview erzählt er, warum die Uni Bern in der der Weltraumforschung seit einem Experiment auf dem Mond an der Weltspitze dabei ist. Und er verrät, auf welche Frage er ungemein gerne eine Antwort hätte.

Interview: Brigit Bucher

«uniaktuell»: Die Universität Bern blickt auf eine 50-jährige Erfolgsgeschichte in der Weltraumforschung zurück. Ein erstes Highlight war das Sonnenwindsegel-Experiment auf dem Mond. Inwiefern denken Sie, Herr Mordasini, war dieser frühe Erfolg für die Universität Bern wichtig?
Christoph Mordasini: Der frühe Erfolg war sehr wichtig, weil damals wertvolle Kontakte geknüpft werden konnten, unter anderem zur NASA, die bis heute wirken. So gehen wir von der Uni Bern heute zum Beispiel regelmässig ans «Jet Propulision Laboratory» der NASA, wo die Satelliten und Raumsonden der grossen Weltraummissionen gebaut und gesteuert werden. Dort dabei zu sein, ist für uns Weltraumforschende extrem wichtig. Etwas Persönliches kann ich aus meiner Zeit als Physikstudent an der Uni Bern erzählen. Für mich war es natürlich toll, Vorlesungen und Übungen zu besuchen von Koryphäen wie Hans Balsiger, Kathrin Altwegg oder Fritz Bühler. Von Fritz Bühler gibt es ja diese Fotos, auf denen man sieht, wie er einer Delegation von kurzgeschorenen NASA Astronauten in Bern das Sonnenwindsegel, das dann auf dem Mond aufgestellt werden sollte, erklärt. Das ist gewissermassen gelebte Geschichte, die mich extrem berührt.

Und wo steht Bern heute in der Weltraumforschung?
Man kann mit Fug und Recht sagen, dass die Uni Bern eine international führende Position in der Weltraumforschung einnimmt. Zu Beginn stand am Physikalischen Institut in Bern vor allem der Bau von Instrumenten und Experimenten für Weltraummissionen im Zentrum, während wir heute diverser aufgestellt sind und auch viel beitragen in der Theorie und mit Beobachtungen. Ganz vorne dabei sind wir zum Beispiel in der Exoplanetenforschung, der Erforschung von Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems also. Dies unter anderem mit CHEOPS, dem Weltraumteleskop, das an der Uni Bern unter der Federführung von Willy Benz entwickelt und gebaut wurde.

Zudem sind wir das «Leading House» des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS. Das hat schon eine grosse Strahlkraft, was wir in ganz unterschiedlichen Gelegenheiten merken. Neulich hatten wir zum Beispiel eine Doktoratsstelle am PlanetS ausgeschrieben. Wir erhielten 50 ausgezeichnete Bewerbungen aus der ganzen Welt, was extrem viel ist für unser Feld und zeigt, wie international renommiert die Weltraumforschung in Bern ist.

Sie haben an der Uni Bern Astrophysik studiert und gingen dann ins Ausland – unter anderem ans renommierte Max Planck Institut. Warum kehrten Sie 2015 zurück an die Uni Bern?
Für jemanden, der in der Planetenphysik arbeitet gibt es nur ganz wenige Orte auf der Welt, die ähnliche Möglichkeiten wie die Uni Bern bieten. Mit dem Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS, der Beteiligung an internationalen Weltraummissionen oder dem Center for Space and Habitability CSH haben wir in Bern ein sehr internationales Umfeld. Das war schon zu der Zeit so, als ich noch Student war. Aber jetzt hat man noch mehr Austausch, hochkarätige Leute kommen nach Bern, halten Vorträge; dieser persönliche Zugang zur Elite der Weltraumforschung ist extrem wertvoll. Und hier in Bern sind natürlich auch die Arbeitsbedingungen extrem gut, und wir haben viele internationale Studierende vor allem auf Doktoratslevel und bei den Post Docs. Die Uni Bern eröffnet einem gute Karrieremöglichkeiten. Ich betreue selber Bachelor- und Masterstudierende, das ist mir sehr wichtig, ich war ja schliesslich selber mal so einer (lacht). Die Astrophysik der extrasolaren Planeten ist ja ein sehr junges Forschungsfeld, vieles ist noch nicht exploriert und studiert. Das gibt mir die Möglichkeit, die Studierenden mit zukunftsträchtigen Themen zu versorgen, die noch nicht breit erforscht sind, mit Themen an der Front eben und nicht nur mit reinen «Beschäftigungsübungen». Dank der nationalen und internationalen Vernetzung kann ich sie auch zu Kolleginnen und Kollegen ins Ausland oder an die anderen Institute des NCCR in der Schweiz schicken. Das ist für beide Seiten sehr befriedigend.

Soeben ist in der renommierten Fachzeitschrift Nature eine Studie erschienen zur möglichen Entdeckung eines freigelegten Kerns eines Exoplaneten. Sie waren federführend an der theoretischen Interpretation dieser Entdeckung beteiligt.
Ja, das ist eine tolle Sache. Zum ersten Mal überhaupt konnte ein freigelegter Kern eines Exoplaneten beobachtet werden. Wir in Bern wurden angefragt, die Beobachtung theoretisch zu interpretieren mit unserem «Bern Model of Planet Formation and Evolution». Mit dem Modell können wir Aussagen darüber machen, wie ein Planet entstanden ist und wie er sich entwickelt hat. Seit 2003 entwickeln wir das Berner Modell laufend weiter. Es fliessen Erkenntnisse ein zu den vielfältigen Prozessen, die bei der Entstehung und der Entwicklung von Planeten ablaufen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Submodelle zur Akkretion, das heisst dem Wachstum des Kerns eines Planeten oder dazu, wie Planten gravitationsbedingt miteinander interagieren und sich gegenseitig beeinflussen. Wichtig bei der Planetenentstehung sind auch Prozesse in den protoplanetaren Scheiben, in denen Planeten entstehen, die wir ins Modell einfliessen lassen. Mit dem Modell werden auch sogenannte Populationssynthesen erstellt, die aufzeigen, welche Planeten sich unter bestimmten Rahmenbedingungen in einer protoplanetaren Scheibe entwickeln.


Welche noch offenen Fragen in Ihrem Forschungsfeld hoffen Sie, werden in Zukunft beantwortet werden können?
Mich würde extrem interessieren zu wissen, wie viele Planeten es wirklich gibt und welche Eigenschaften sie haben, also wie viele erdähnlich Planeten es gibt, wie viele Riesenplaneten, wo sie sind und wo sie vorkommen, ob sie alleine sind, zu zweit oder mit vielen. Kurz gesagt: Ich hätte sehr gerne einfach ein vollständiges Bild. Aber ich hätte natürlich auch gerne das Verständnis, warum es so ist. Das ist aber ein sehr grosser Wunsch (lacht). Und wenn ich utopisch werden darf: ich würde natürlich wahnsinnig gerne in ein Raumschiff steigen und in ein Sternentstehungsgebiet fliegen können, wo im Moment gerade Planeten entstehen. Wenn man mal von Nahem sehen könnte, wie Planeten entstehen und nicht nur aus einer Distanz von hunderten von Lichtjahren, das wäre natürlich unglaublich faszinierend und würde unser Verständnis der physikalischen Prozesse enorm weiterbringen. Aber das ist Science Fiction. Auch wenn Science Fiction oft von der Realität eingeholt wurde – ich glaube nicht an die Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit, und so sind die Distanzen selbst zum nächsten Sternenentstehungsgebiet sehr weit. Das uns am nächsten liegende Sternentstehungsgebiet im Sternbild Stier ist zum Beispiel 450 Lichtjahre entfernt.  Es ist zwar im Prinzip nicht unmöglich, dorthin zu gelangen, etwa für eine unbemannte Sonde, es würde aber halt einfach sehr, sehr lange dauern.

Berner Weltraumforschung: Seit der ersten Mondlandung an der Weltspitze

Als am 21. Juli 1969 Buzz Aldrin als zweiter Mann aus der Mondlandefähre stieg, entrollte er als erstes das Berner Sonnenwindsegel und steckte es noch vor der amerikanischen Flagge in den Boden des Mondes. Dieses Solarwind Composition Experiment (SWC), welches von Prof. Dr. Johannes Geiss und seinem Team am Physikalischen Institut der Universität Bern geplant und ausgewertet wurde, war ein erster grosser Höhepunkt in der Geschichte der Berner Weltraumforschung.

Die Berner Weltraumforschung ist seit damals an der Weltspitze mit dabei. In Zahlen ergibt dies eine stattliche Bilanz: 25 mal flogen Instrumente mit Raketen in die obere Atmosphäre und Ionosphäre (1967-1993), 9 mal auf Ballonflügen in die Stratosphäre (1991-2008), über 30 Instrumente flogen auf Raumsonden mit, und mit CHEOPS teilt die Universität Bern die Verantwortung mit der ESA für eine ganze Mission.

Die erfolgreiche Arbeit der Abteilung Weltraumforschung und Planetologie (WP) des Physikalischen Instituts der Universität Bern wurde durch die Gründung eines universitären Kompetenzzentrums, dem Center for Space and Habitability (CSH), gestärkt. Der Schweizer Nationalsfonds sprach der Universität Bern zudem den Nationalen Forschungsschwerpunkt (NFS) PlanetS zu, den sie gemeinsam mit der Universität Genf leitet.

Über Christoph Mordasini

Christoph Mordasini ist seit 2015 Dozent am Physikalischen Institut der Universität Bern. Nach dem Studium der Physik mit Spezialisierung in Richtung Astrophysik an der Universität Bern verbachte er sechs Jahre in Deutschland am Max-Planck-Institut für Astronomie als Alexander von Humboldt und Reimar Lüst fellow. Seine Schwerpunkte in der Forschung sind die Theorie der Entstehung und Evolution von Planeten, die er mittels analytischer und numerischer Modelle untersucht, und der Vergleich von Theorie und Beobachtung. Neben den theoretischen Arbeiten ist er an verschiedenen Projekten zur Detektion und Charakterisierung von extrasolaren Planeten beteiligt. Dazu hat er schon über hundert Nächte an den Riesenteleskopen in Chile beobachtet.

Kontakt:

PD Dr. Christoph Mordasini
Physikalisches Institut, Weltraumforschung und Planetologie (WP)
Telefon direkt: +41 31 631 51 58
Email: christoph.mordasini@space.unibe.ch

Zur Medienmitteilung

Erstmals freigelegter Planetenkern entdeckt

Forschende unter der Leitung der Universität Warwick haben erstmals den freigelegten Kern eines Exoplaneten entdeckt, der einen noch nie dagewesenen Blick ins Innere eines Planeten erlaubt. Federführend beteiligt an der theoretischen Interpretation dieser Entdeckung ist Christoph Mordasini von der Universität Bern.

Zur Autorin

Brigit Bucher arbeitet als Leiterin Media Relations und ist Themenverantwortliche «Space» in der Abteilung Kommunikation & Marketing an der Universität Bern.