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Astronomie: Erkundung der Grenze des Sonnensystems

Der NASA-Satellit "Interstellar Boundary Explorer" fängt neutrale Atome auf, die vom Rand des Sonnensystems bis zur Umlaufbahn der Erde vordringen und von der Grenzregion zum interstellaren Raum künden.
Strahlenband aus Heliosphäre
Der Rand des Sonnensystems ist etwa 100-mal so weit von unserem Zentralstern entfernt wie die Erde. In dieser abgelegenen Region trifft der Sonnenwind auf das interstellare Gas. Der ständig von der Sonne ausgehende überschallschnelle Strom elektrisch geladener Teilchen enthält hauptsächlich die beiden Bestandteile des Wasserstoffatoms: Protonen und Elektronen. Weitere Komponenten sind bis zu vier Prozent Heliumkerne und geringe Mengen an Ionen schwerer Elemente. Physikalisch betrachtet, handelt es sich um ein sehr dünnes Plasma.

Typischerweise weht der Sonnenwind mit 400 bis 800 Kilometern pro Sekunde – 10 000-mal so schnell wie irdische Orkane. Die dahinrasenden ionisierten Teilchen verdrängen das interstellare Plasma und fegen eine ausgedehnte Blase rund um die Sonne frei: die so genannte Heliosphäre. Neutrale Atome aus dem fernen Weltraum können allerdings in diese Blase vordringen und so auch bis zur Erde gelangen.

Nach rund drei Jahrzehnten Flugzeit sind die US-Raumsonden Voyager 1 und 2 jüngst bis an den Rand der Heliosphäre vorgestoßen. Sie erlaubten damit erstmals, diese Grenzregion vor Ort zu erkunden...

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Spektrum - Die Woche – (Über)leben mit ME/CFS

ME/CFS verändert Leben radikal. Die Ärztin Natalie Grams schildert in der Titelgeschichte eindrücklich ihren Alltag mit der Krankheit. Außerdem in »Die Woche«: Ein Laser aus Neutrinos, Satellit soll vor Sonnenstürmen warnen und mehr.

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