News: Bin ich schon draußen?
Weltall ist nicht gleich Weltall. Ob die Reise nur zum Mond, zum Mars oder gar zu den äußeren Planeten geht - das alles befindet sich noch im wahrsten Sinne des Wortes im Dunstkreis der Sonne. Erst ganz weit draußen fängt der echte interstellare Raum an. Vielleicht steht die Raumsonde Voyager 1 gerade an der Schwelle in diese unbekannten Regionen.
© (Ausschnitt)
So eine Reise durch das Sonnensystem dauert lang. Selbst wenn man mit atemberaubenden 400 bis 750 Kilometern pro Sekunde durch den Raum schießt. Dieses Tempo haben die Teilchen des Sonnenwindes. Ausgeschleudert von der Sonne fliegen die Elektronen und positiv geladenen Atomkerne als Plasmaströme vorbei an Merkur und Venus. Treffen sie zufällig auf die Erde, bringen sie mitunter unsere Satelliten durcheinander und zaubern wunderbare Polarlichter an den Himmel. Die meisten aber setzen ihren Weg fort, spinnen unterwegs aufgrund ihrer elektrischen Ladung komplexe Magnetfelder, formen Wirbel und markieren so den äußersten Einflussbereich der Sonne, die Heliosphäre, die bis weit hinter Pluto und Neptun das ganze Planetensystem umfasst.
Erst in der unglaublichen Entfernung von 85 bis 120 Astronomischen Einheiten, also dem 85- bis 120fachen des mittleren Abstandes zwischen Erde und Sonne, wird der Teilchenstrom abrupt gebremst. Das Plasma hat sich hier so weit ausgedünnt, dass es den interstellaren Wind, der um unsere Sonnenblase weht, nicht mehr so einfach beiseite schieben kann. Von dieser unsichtbaren Grenze an kollidieren die Teilchen der beiden Winde immer stärker miteinander. Das Sonnenplasma wird dadurch recht plötzlich abgebremst, nachrückende Teilchen rasen in ihre Vorgänger hinein – und es kommt zu einer Schockwelle, ähnlich dem Überschallkegel bei Düsenflugzeugen. Der Anfang vom Ende des Sonneneinflusses beginnt hier. Von nun an reisen die Sonnenteilchen langsamer, bewegen sich an der so genannten Heliopause in einem Gleichgewicht mit dem interstellaren Medium und bremsen ihrerseits dessen stürmische Winde an einer äußeren Grenze.
So stellen Wissenschaftler sich die Vorgänge am Rande des Sonnensystems zumindest vor. Ob diese Modelle zutreffen, ist schwer zu sagen, denn bislang war noch niemand dort. – Aber jetzt! So glauben einige Astronomen um Stamatios Krimigis von der John Hopkins University [1]. Ihrer Auswertung von Daten der Raumsonde Voyager 1 zufolge ist die Sonde gerade dabei, die Heliosphäre zu verlassen. Nach einer Reise von 26 Jahren und 13 Milliarden Kilometern hat sie immer noch genug Energie, um Messungen durchzuführen und die Werte in Richtung des schwachen Lichtscheins der Sonne zu funken. Damit beginnt ihre zweite Mission, an die damals beim Start noch keiner gedacht hatte.
Doch was Voyager 1 zur Erde sendet, ist nicht immer leicht zu interpretieren. Aus einer trickreichen Analyse von Teilchen mit geringer Energie schließt Krimigis Gruppe, dass der Sonnenwind um die Sonde am 1. August 2002 langsamer geworden war und sie sich deshalb in der Übergangsregion befunden haben muss. Erst rund 200 Tage später hätte sich die Heliosphäre wieder etwas ausgedehnt und sich den Entdecker von der Erde erneut einverleibt.
Derartige Schwankungen in der Ausdehnung der Heliosphäre sind bekannt und nichts Beunruhigendes. Trotzdem widersprechen Astronomen von der University of Maryland unter Leitung von Frank McDonald ihren Kollegen [2]. Sie hatten die Messungen zu hochenergetischer, so genannter anomaler kosmischer Strahlung ausgewertet. Die entsteht, wenn neutrales Gas aus dem interstellaren Medium in der inneren Heliosphäre vom Sonnenwind getroffen, ionisiert und mitgerissen wird. In der Stoßregion werden die Teilchen dann extrem beschleunigt und zeigen so die Grenze der Heliosphäre an. Tatsächlich entdeckten die Wissenschaftler in den betreffenden Monaten im Jahr 2002 einen entsprechenden Anstieg. Allerdings ist er nach ihrer Meinung nur ein zu erwartendes Vorgeplänkel. Zwar steht Voyager 1 kurz vor der Schwelle nach draußen, aber eben immer noch drinnen.
Schwer zu entscheiden, wer Recht hat, schreibt dazu Len Fisk von der University Michigan, der selbst bedeutende Beiträge zur Erforschung der Heliosphärengrenzen geleistet hat. "Ich persönlich glaube wie Krimigis, dass seine Daten am einfachsten zu erklären sind, wenn die Schwelle überschritten wurde. Die Daten von McDonald könnten andeuten, dass deren Form komplexer ist als erwartet." Bleibt uns also nichts als abzuwarten, was Voyager 1 demnächst zu berichten weiß. Von da draußen, wo noch keiner war – dem "echten" Weltall.
Erst in der unglaublichen Entfernung von 85 bis 120 Astronomischen Einheiten, also dem 85- bis 120fachen des mittleren Abstandes zwischen Erde und Sonne, wird der Teilchenstrom abrupt gebremst. Das Plasma hat sich hier so weit ausgedünnt, dass es den interstellaren Wind, der um unsere Sonnenblase weht, nicht mehr so einfach beiseite schieben kann. Von dieser unsichtbaren Grenze an kollidieren die Teilchen der beiden Winde immer stärker miteinander. Das Sonnenplasma wird dadurch recht plötzlich abgebremst, nachrückende Teilchen rasen in ihre Vorgänger hinein – und es kommt zu einer Schockwelle, ähnlich dem Überschallkegel bei Düsenflugzeugen. Der Anfang vom Ende des Sonneneinflusses beginnt hier. Von nun an reisen die Sonnenteilchen langsamer, bewegen sich an der so genannten Heliopause in einem Gleichgewicht mit dem interstellaren Medium und bremsen ihrerseits dessen stürmische Winde an einer äußeren Grenze.
So stellen Wissenschaftler sich die Vorgänge am Rande des Sonnensystems zumindest vor. Ob diese Modelle zutreffen, ist schwer zu sagen, denn bislang war noch niemand dort. – Aber jetzt! So glauben einige Astronomen um Stamatios Krimigis von der John Hopkins University [1]. Ihrer Auswertung von Daten der Raumsonde Voyager 1 zufolge ist die Sonde gerade dabei, die Heliosphäre zu verlassen. Nach einer Reise von 26 Jahren und 13 Milliarden Kilometern hat sie immer noch genug Energie, um Messungen durchzuführen und die Werte in Richtung des schwachen Lichtscheins der Sonne zu funken. Damit beginnt ihre zweite Mission, an die damals beim Start noch keiner gedacht hatte.
Doch was Voyager 1 zur Erde sendet, ist nicht immer leicht zu interpretieren. Aus einer trickreichen Analyse von Teilchen mit geringer Energie schließt Krimigis Gruppe, dass der Sonnenwind um die Sonde am 1. August 2002 langsamer geworden war und sie sich deshalb in der Übergangsregion befunden haben muss. Erst rund 200 Tage später hätte sich die Heliosphäre wieder etwas ausgedehnt und sich den Entdecker von der Erde erneut einverleibt.
Derartige Schwankungen in der Ausdehnung der Heliosphäre sind bekannt und nichts Beunruhigendes. Trotzdem widersprechen Astronomen von der University of Maryland unter Leitung von Frank McDonald ihren Kollegen [2]. Sie hatten die Messungen zu hochenergetischer, so genannter anomaler kosmischer Strahlung ausgewertet. Die entsteht, wenn neutrales Gas aus dem interstellaren Medium in der inneren Heliosphäre vom Sonnenwind getroffen, ionisiert und mitgerissen wird. In der Stoßregion werden die Teilchen dann extrem beschleunigt und zeigen so die Grenze der Heliosphäre an. Tatsächlich entdeckten die Wissenschaftler in den betreffenden Monaten im Jahr 2002 einen entsprechenden Anstieg. Allerdings ist er nach ihrer Meinung nur ein zu erwartendes Vorgeplänkel. Zwar steht Voyager 1 kurz vor der Schwelle nach draußen, aber eben immer noch drinnen.
Schwer zu entscheiden, wer Recht hat, schreibt dazu Len Fisk von der University Michigan, der selbst bedeutende Beiträge zur Erforschung der Heliosphärengrenzen geleistet hat. "Ich persönlich glaube wie Krimigis, dass seine Daten am einfachsten zu erklären sind, wenn die Schwelle überschritten wurde. Die Daten von McDonald könnten andeuten, dass deren Form komplexer ist als erwartet." Bleibt uns also nichts als abzuwarten, was Voyager 1 demnächst zu berichten weiß. Von da draußen, wo noch keiner war – dem "echten" Weltall.
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