Sonnensystem: Voyager 1 gehört noch zu uns
Weltraum ist nicht gleich Weltraum. Das Licht und der Teilchenstrom von der Sonne bilden eine Blase im interstellaren Medium, an deren Grenze sich die Raumsonde Voyager 1 vermutlich gerade befindet. Zusammen mit Messungen von der Erde verschaffen ihre Daten uns ein erstes Bild, wie das Weltall wohl außerhalb unseres eigenen Dunstkreises beschaffen ist.
© Nasa (Ausschnitt)
Als Galileo Galilei behauptet hat, die Sonne stünde still, hat er etwas zu klein gedacht. Aus gebührendem Abstand ließe sich feststellen, dass sie stattdessen mit 25,5 Kilometern pro Sekunde durch eine interstellare Wolke aus Wasserstoff und Helium rast. Außerdem wäre zu erkennen, wie sie sich mit ihren ausgesandten Strahlen und Teilchenströmen eine Heliosphäre genannte Blase in dieser Wolke geschaffen hat.
"Ließe" und "wäre", denn bislang hat noch kein von Menschen geschaffenes Objekt uns aus hinreichender Entfernung Daten von dieser Konstellation gesandt, geschweige denn Bilder. Alles, was die Wissenschaft darüber weiß, muss sie sich mühselig aus Beobachtungen von der Erde oder erdnahen Umlaufbahnen erarbeiten. Allenfalls einen funkenden Boten hat sie dort draußen am Rande des Sonnensystems: die vor rund 10 000 Tagen gestartete Sonde Voyager 1.
Allerdings gibt es ein Problem mit der Position der Sonde: Zwar ist genau bekannt, wo sie sich in mehr als 14 Milliarden Kilometern Entfernung befindet. Dafür weiß jedoch niemand so ganz sicher, ob sie gerade im Begriff ist, die Blase des Sonnensystems zu verlassen oder ob sie noch mitten in der Heliosphäre steckt. Denn um Voyager 1 herum geschehen widersprüchliche Dinge.
So registrierten ihre Sensoren im Sommer 2002 eine Abnahme in der Teilchenmenge von der Sonne, dem so genannten Sonnenwind. Gleichzeitig stieg die Intensität der anomalen kosmischen Strahlung, die entsteht, wenn der Sonnenwind auf das interstellare Medium stößt. Das spräche dafür, dass Voyager an der Schwelle nach draußen steht – wenn nicht alles so schnell wieder vorbei gewesen wäre. Offenbar war der Unterschied zwischen "hier" und "dort" nicht so scharf und klar auszumachen, wie Astronomen sich das erhofft hatten.
Ein Forscherteam um Rosine Lallement vom französischen Institut Pierre Simon Laplace berichtet nun von weiteren Komplikationen an den Grenzbereichen. Die Wissenschaftler werteten Daten aus, die etwas über das Magnetfeld im interstellaren Medium verrieten – einer Größe, von der bislang sehr wenig bekannt ist. Dazu mussten sie einen indirekten Weg gehen, indem sie verglichen, wie viel Sonnenstrahlung interstellare Wasserstoffatome in verschiedenen Regionen des Himmels zurückstreuen. Dies kombinierten sie mit der Flussrichtung der Helium-Atome, und siehe da: Wasserstoff und Helium bewegen sich am Rand der Heliosphäre nicht in die gleiche Richtung. Es existiert eine Abweichung von etwa vier Grad.
Den Grund sehen Lallement und ihre Kollegen im interstellaren Magnetfeld, das über komplexe Wechselwirkungen die Heliosphäre etwas verbiegt. Statt in einer perfekten Kugel befindet sich unser Sonnensystem in einer leicht tropfenförmigen Blase. Während die neutralen Helium-Atome sich davon wenig beeindrucken lassen, wird Wasserstoff relativ leicht ionisiert und folgt dann den magnetischen Feldlinien.
Die Tropfenform lehrt uns nicht nur etwas über das interstellare Magnetfeld, sondern erklärt auch die seltsamen Daten von Voyager 1. Die Sonde nimmt nämlich leider eine der längeren Routen aus der Heliosphäre hinaus. Ohne wirklich schon die Schwelle nach draußen erreicht zu haben, bekommt sie mitunter schon einen kleinen Windstoß energiereicher Teilchen zu spüren. Ihre Reise führt folglich nach 27 Jahren immer noch durch einheimische Gefilde. Bleibt zu hoffen, dass die Energie reicht, um eines Tages wirklich einmal Informationen vom Übergang in den "echten" Weltraum zu senden.
"Ließe" und "wäre", denn bislang hat noch kein von Menschen geschaffenes Objekt uns aus hinreichender Entfernung Daten von dieser Konstellation gesandt, geschweige denn Bilder. Alles, was die Wissenschaft darüber weiß, muss sie sich mühselig aus Beobachtungen von der Erde oder erdnahen Umlaufbahnen erarbeiten. Allenfalls einen funkenden Boten hat sie dort draußen am Rande des Sonnensystems: die vor rund 10 000 Tagen gestartete Sonde Voyager 1.
Allerdings gibt es ein Problem mit der Position der Sonde: Zwar ist genau bekannt, wo sie sich in mehr als 14 Milliarden Kilometern Entfernung befindet. Dafür weiß jedoch niemand so ganz sicher, ob sie gerade im Begriff ist, die Blase des Sonnensystems zu verlassen oder ob sie noch mitten in der Heliosphäre steckt. Denn um Voyager 1 herum geschehen widersprüchliche Dinge.
So registrierten ihre Sensoren im Sommer 2002 eine Abnahme in der Teilchenmenge von der Sonne, dem so genannten Sonnenwind. Gleichzeitig stieg die Intensität der anomalen kosmischen Strahlung, die entsteht, wenn der Sonnenwind auf das interstellare Medium stößt. Das spräche dafür, dass Voyager an der Schwelle nach draußen steht – wenn nicht alles so schnell wieder vorbei gewesen wäre. Offenbar war der Unterschied zwischen "hier" und "dort" nicht so scharf und klar auszumachen, wie Astronomen sich das erhofft hatten.
Ein Forscherteam um Rosine Lallement vom französischen Institut Pierre Simon Laplace berichtet nun von weiteren Komplikationen an den Grenzbereichen. Die Wissenschaftler werteten Daten aus, die etwas über das Magnetfeld im interstellaren Medium verrieten – einer Größe, von der bislang sehr wenig bekannt ist. Dazu mussten sie einen indirekten Weg gehen, indem sie verglichen, wie viel Sonnenstrahlung interstellare Wasserstoffatome in verschiedenen Regionen des Himmels zurückstreuen. Dies kombinierten sie mit der Flussrichtung der Helium-Atome, und siehe da: Wasserstoff und Helium bewegen sich am Rand der Heliosphäre nicht in die gleiche Richtung. Es existiert eine Abweichung von etwa vier Grad.
Den Grund sehen Lallement und ihre Kollegen im interstellaren Magnetfeld, das über komplexe Wechselwirkungen die Heliosphäre etwas verbiegt. Statt in einer perfekten Kugel befindet sich unser Sonnensystem in einer leicht tropfenförmigen Blase. Während die neutralen Helium-Atome sich davon wenig beeindrucken lassen, wird Wasserstoff relativ leicht ionisiert und folgt dann den magnetischen Feldlinien.
Die Tropfenform lehrt uns nicht nur etwas über das interstellare Magnetfeld, sondern erklärt auch die seltsamen Daten von Voyager 1. Die Sonde nimmt nämlich leider eine der längeren Routen aus der Heliosphäre hinaus. Ohne wirklich schon die Schwelle nach draußen erreicht zu haben, bekommt sie mitunter schon einen kleinen Windstoß energiereicher Teilchen zu spüren. Ihre Reise führt folglich nach 27 Jahren immer noch durch einheimische Gefilde. Bleibt zu hoffen, dass die Energie reicht, um eines Tages wirklich einmal Informationen vom Übergang in den "echten" Weltraum zu senden.
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