Mit dem Staubdetektor durch das Sonnensystem

News: Mit dem Staubdetektor durch das Sonnensystem

Staub - des einen Freud, des anderen Leid. In diesem Fall erfreut er die Herzen der Astrophysiker: Das Staubdetektorsystem der Raumsonde Galileo hat ihn in Form einer Wolke um den Jupitermond Ganymed entdeckt. Die NASA-Sonde konnte einige tausend Kilometer über Ganymed eine Staubwolke aufspüren, die mit einer Dichte von einem Staubkorn auf 8000 Kubikmetern aber so dünn ist, daß sie selbst durch Galileos Kameras nicht gesehen werden konnte.

Staub durchzieht das gesamte Sonnensystem. Dabei konzentriert er sich besonders in den Ringsystemen, welche die großen Planeten umgeben, und entlang der Ebene der Planetenbahnen, der Zodiakalwolke. Seine Herkunft vermuten die Wissenschaftler in Metoriteneinschlägen, bei denen Staub aufgewirbelt wird. Bei diesen Einschlägen treffen die Meteoriten so schnell auf einem Planeten oder Mond auf, daß sie explodieren und verdampfen. Ihre Trümmer können dabei mit so hoher Geschwindigkeit hochgeschleudert werden, daß sie das Schwerefeld des Satelliten verlassen und in den interplanetaren Raum gelangen. Bislang war es jedoch nicht möglich, diesen Prozeß direkt zu beobachten.

Nun aber konnte ein internationales Wissenschaftlerteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg die winzigen Partikel mit dem hochempfindlichen Staubdetektorsystem an Bord der Raumsonde Galileo aufspüren. Während die Sonde mit einem Abstand von nur wenigen tausend Kilometern am größten der bereits durch Galileo Galilei entdeckten Monde des Planeten vorbeiflog, wurden die Staubkörner auf einer eintausend Quadratzentimeter großen Goldplatte nachgewiesen. Die Ergebnisse dieser Messung wurden am 10. Juni 1999 in Nature veröffentlicht.

"Zum ersten Mal können wir diesen wichtigen Prozeß in situ untersuchen, der ein bedeutender Mechanismus für die Staubproduktion im Weltraum ist", berichtet Harald Krüger. "Mit dem Staubmeßgerät können wir Einschlagrichtungen, Geschwindigkeiten und die Massen der Körner nachweisen. Unsere in situ-Messungen gehen einen Schritt weiter als optische Untersuchungen, die auf kleineren Monden gemacht wurden, weil wir direkt verschiedene physikalische Parameter der herausgeschleuderten Partikel bestimmen können. Wir haben ähnliche Staubwolken bei zwei anderen galiläischen Satelliten des Jupiter entdeckt, Callisto und Europa. Dies deutet darauf hin, daß sie ebenfalls bedeutende Quellen für Staubschutt sind."

Erst kürzlich hat ein weiteres Wissenschaftlerteam mit optischen Instrumenten Strukturen in den Jupiterringen entdeckt, die auf ähnlich erzeugte Teilchen zurückgeführt werden. Wegen der schwächeren Gravitation wird die Herkunft dieser Partikel aber eher in Meteoriteneinschlägen auf kleineren Monden vermutet. Die Forscher gehen davon aus, daß ein Bruchteil des Staubs die entstehende Wolke verläßt und sich im umliegenden Raum verteilt und so den Ring um Jupiter bildet. Mit Hilfe der Messungen hofft das Heidelberger Team, die Entstehung von Ringsystemen besser zu verstehen.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 8.4.1998
"Neuer Staub um Jupiter"
Spektrum Ticker vom 17.9.1998
"Der Ursprung des Jupiterringes"
Spektrum der Wissenschaft 1/96, Seite 40
"Die Galileo-Mission"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

Der Heidelberger Verlag Spektrum der Wissenschaft ist Betreiber dieses Portals. Seine Online- und Print-Magazine, darunter »Spektrum der Wissenschaft«, »Gehirn&Geist« und »Spektrum – Die Woche«, berichten über aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung.