Sonntag, 5. Februar 2012

Sonde misst Partikel von außerhalb des Sonnensystems

Schematische Darstellung des von der Heliosphäre umgebenen Sonnensystems unter dem Einfluss des interstellaren Gases, mit der Position der Voyager-Sonden. | Copyright: NASA

Greenbelt/ USA - So wie unsere Erde von einer Atmosphäre und einem Magnetfeld von schädlicher solarer und kosmischer Strahlung geschützt wird, so umgibt eine magnetische Blase auch unser ganzes Sonnensystem auf seiner Reise durch die Galaxie. Nach außen hin aufgeblasen wird diese sogenannte Heliosphäre vom Teilchenstrom der Sonne selbst und wirkt so bis an deren Grenze, den auf sie einwirkenden interstellaren Winden aus Materiepartikeln entgegen. Allerdings gibt es elektrisch neutrale Atome, die diese Grenze ungehindert durchdringen können. Angezogen von der Gravitation der Sonne konnten diese Partikel nun von der NASA-Forschungssatellit IBEX erstmals direkt gemessen werden.

Seit 2009 sucht IBEX (Interstellar Boundary Explorer) einmal im Jahr den vollständigen Himmel ab und ermöglicht nun erstmals einen Einblick auf Materie außerhalb unseres Sonnensystems. Tatsächlich belegen die Messungen des Satelliten, dass die galaktischen Winde außerhalb des Sonnensystems eine andere Zusammensetzung aufweisen als jene im Innern der Heliosphäre.

"Wir konnten unterschiedliche Arten von Atomen aus dem interstellaren Raum erstmals direkt messen und haben festgestellt, dass ihre Zusammensetzung nicht dem entspricht, was wir im Innern des Sonnensystem finden", erläutert der IBEX-Missionswissenschaftler Eric Christian vom Goddard Space Flight Center der NASA. "Die IBEX-Messungen werfen ein gänzlich neues Licht auf die mysteriöse Zone, in der unser Sonnensystem endet und der interstellare Raum beginnt."

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In einer Artikelserie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Astrophysics Journal" berichten Wissenschaftler, dass im galaktischen Wind auf 20 Neon-Atome nur 74 Sauerstoff-Atome kommen. Im Innern des Sonnensystems sind es 111. "Unser Sonnensystem unterscheidet sich also vom Raum darum herum", stellt der IBEX-Chefwissenschaftler David McComas vom Southwest Research Institute im texanischen San Antonio fest. "Entweder entstand unsere Sonne in einem anderen, sauerstoffreicheren Teil der Galaxie als jenem, in dem wir uns derzeit befinden, oder der lebensspendende Sauerstoff außerhalb des Sonnensystems ist in interstellarem Staub- oder Eiskörnchen gebunden und kann sich dadurch nicht ganz so frei durch Raum bewegen."

Anhand der Messergebnisse erhoffen sich die Forscher auch Aufschlüsse über Fragen nach dem Entstehungsort unseres Sonnensystems selbst, den Kräften die unser Sonnensystem formen und über die Historie anderer Sterne der Milchstraße.

So könne beispielsweise durch Messungen des Drucks auf unsere Heliosphäre durch das Material der restlichen Galaxie und anhand der dort existierenden magnetischen Felder könnte auf die Größe und Form des Sonnensystem geschlossen werden. Auch über die sogenannte Lokale Interstellare Wolke (Lokale Flocke) also jene Materiewolke, innerhalb derer sich das Sonnensystem derzeit befindet, können die IBEX-Daten Informationen liefern. Forscher gehen derzeit davon aus, dass unser Sonnensystem irgendwann während der vergangenen 45.000 Jahre in diese lokale Wolke eingetreten ist und diese erst in mehren hunderten oder tausenden von Jahren wieder verlassen und dann auch wieder eine gänzlich andere galaktische Umwelt betreten wird. Zusätzlich zu den neuen Erkenntnissen über die Interaktionen zwischen dem Sonnensystem und seiner galaktischen Umgebung erwarten die Wissenschaftler von den neuen Messdaten auch Informationen über die Historie von Material im Universum allgemein: Während der Urknall selbst zwar Wasserstoff und Helium erzeugte, können die schweren Elemente Sauerstoff und Neon alleine durch Sternenexplosionen (Supernovae) in der Galaxie verteilt werden. "Wenn wir die Mengenverhältnisse dieser Elemente im Raum kennen, können wir auch nachvollziehen, wie sich die Galaxie im Laufe der Zeit verändert hat", so die Forscher.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov

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