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Astronomie+Physik

Dem interstellaren Wind auf der Spur

Es gibt Neuigkeiten aus den Weiten des Alls jenseits unseres Sonnensystems: Ein internationales Astronomenteam hat Daten des NASA-Forschungs-Satelliten IBEX ausgewertet, der Teilchen des sogenannten interstellaren Windes aufgefangen hat. Dieser Partikelstrom trifft aus den Tiefen des Alls auf unser Sonnensystem, an dessen Rand die elektrisch geladenen Teilchen zwar abgelenkt werden, die neutralen jedoch passieren können. Den Auswertungen zufolge unterscheidet sich die Zusammensetzung der Materie im interstellaren Raum von der des Sonnensystems vor allem in einem Punkt: Bei uns gibt es mehr Sauerstoff. Dieser Unterschied wirft nun spannende Fragen über die Entstehung des Sonnensystems auf und wie es sich durch die Galaxie bewegt, sagen die Forscher.

Unser Sonnensystem reist durch das All in einer Art magnetischen Blase, der sogenannten Heliosphäre. Die Sonne pumpt das Innere dieser Blase mit den Teilchen des Sonnenwindes voll, die am Rand auf interstellares Gas ? manchmal auch galaktischer Wind genannt ? treffen, einen Materie-Strom, der durch die Milchstraße fließt. Die Blase bildet sich dabei durch das Magnetfeld der Sonne, das an der Grenzschicht verhindert, dass geladene Partikel der interstellaren Materie eindringen können. Neutrale Atome können dagegen passieren und ungehindert in das Sonnensystem einreisen. Es handelt sich dabei um Wasserstoff, Sauerstoff, Neon und Helium. Der NASA-Forschungssatellit Interstellar Boundary Explorer (IBEX) kann diese Partikel auffangen. Er befindet sich dazu in einer Umlaufbahn um die Erde. Um die aufgefangenen Partikel richtig zuordnen zu können, sind seine Instrumente präzise auf die Richtung des interstellaren Windes ausgerichtet.


Dieses Video der NASA veranschaulicht, wie die Partikel des interstellaren Windes auf die Messinstrumente des Satelliten IBEX treffen.

Unser Sonnensystem besitzt ungewöhnlich viel Sauerstoff

Die Auswertungen der bisher genauesten Daten, die IBEX gesammelt hat, ergaben nun, dass die Materie des interstellaren Windes ein Verhältnis von 74 Sauerstoffatomen zu 20 Neon-Atomen besitzt. Dies unterscheidet sich deutlich von dem Verhältnis in der Materiezusammensetzung innerhalb des Sonnensystems: Hier kommen 111 Sauerstoffatome auf 20 Neon-Atome.“Das Sonnensystem ist also anders zusammengesetzt als der Raum, der es umgibt“, resümiert Forschungsleiter David McComas. Dafür gebe es zwei Erklärungsmöglichkeiten: „Entweder hat sich unser Sonnensystem ursprünglich in einem anderen, sauerstoffreicheren Teil der Galaxis gebildet, oder der lebenspendende Sauerstoff liegt gefangen in interstellaren Staubkörnern oder Eispartikeln vor, die sich nicht frei im All bewegen“, so McComas. Beide möglichen Ursachen würden das wissenschaftliche Verständnis über die Entstehung unseres Sonnensystems verändern, ergänzt der Astronom.

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Die Daten von IBEX haben auch offenbart, dass der interstellare Wind aus einer leicht anderen Richtung und schwächer ?weht? als bisher angenommen. Die Gesamtgeschwindigkeit, mit der dieser Strom auf die Heliosphäre trifft, ergibt sich aus seiner eigenen Geschwindigkeit und der unseres Sonnensystems, mit der es sich durch den Raum bewegt ? vergleichbar einem Fahrradfahrer im Wind. Beim interstellaren Strom ergibt sich den aktuellen Berechnungen zufolge eine Geschwindigkeit von etwa 83.000 Kilometern pro Stunde, mit denen die Teilchen auf unser Sonnensystem treffen. Das ist 20 Prozent weniger, als es die Daten der Raumsonde Ulysses nahegelegt hatten. Daraus ergeben sich nun neue Informationen über die Parameter, mit denen unser Sonnensystem durch den Kosmos reist, sagen die Wissenschaftler. Weitere Forschungsarbeiten sollen dies nun klären.

Mitteilung der NASA © wissenschaft.de ? Martin Vieweg
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