Hindernis im Sonnenwind - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Hindernis im Sonnenwind

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Anders als der Mond besitzt die Erde eine schützende Magnethülle. Der Sonnenwind verformt die Magnetosphäre zu einer asymmetrischen Gestalt. Auf der sonnenzugewandten Seite (rechts) bildet sich eine Schockwelle aus. (c) Walt Feimer (HTSI)/NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Der Mond mag auf den ersten Blick grau und langweilig erscheinen. Doch neue Messungen zeigen, dass der Erdtrabant eine turbulente Erscheinung ist ? zumindest, was seine Wirkung auf den Sonnenwind betrifft. Wie Forscher um Andrew Poppe berichten, ist der Mond von Elektronenstrahlen und Ionen-Springbrunnen umgeben. Bereits zehntausend Kilometer über der Oberfläche erzeugt er Wellen und Riffel im stetigen Teilchenstrom der Sonne.

Da der Mond kein eigenes Magnetfeld besitzt, hatten Astronomen bislang angenommen, dass der Sonnenwind ungebremst auf die Oberfläche prallt. Bei der Erde ist das anders: Das starke Magnetfeld unseres Planeten lenkt die elektrisch geladenen Teilchen der Sonne ab. Durch den Ansturm des Sonnenwindes wird die Magnetosphäre auf der sonnenzugewandten Seite der Erde zusammengedrückt, während sie auf der Nachtseite weit ins Weltall hinausragt. Der Mond, so hieß es bislang, habe keinen solchen Schutzschild.

Doch neue Messungen verschiedener Mond-Sonden zeigen, dass der Mond dem Sonnenwind durchaus eine Art Gegendruck entgegensetzt. ?Wir haben Elektronenstrahlen und Ionen-Springbrunnen über der Tagseite des Mondes gesehen?, sagt Jasper Halekas von University of California in Berkeley, Co-Autor einer in den „Geophysical Research Letters“ veröffentlichten Studie.

Mit Hilfe von Simulationsrechnungen gelang es den Forschern, die seltsamen Vorgänge zu erklären. Offenbar entstehen durch die Zusammenwirkung des Sonnenwindes und des Sonnenlichtes auf der Tagseite des Mondes komplexe elektromagnetische Felder. Das ultraviolette Licht der Sonne schlägt zudem Elektronen aus dem Mondstaub heraus. Diese negativ geladenen Teilchen werden sodann durch die elektrischen Felder beschleunigt. Die Ionen-Springbrunnen entstehen wiederum an Stellen, wo es auf der Mondoberfläche kleine Flecken mit magnetisiertem Gestein gibt. Die positiv geladenen Teilchen werden an diesen Mini-Magnetosphären in diffuser, quellenartiger Form reflektiert.

?Es ist erstaunlich, dass elektrische und magnetische Felder nur ein paar Meter oberhalb der Mondoberfläche die Turbulenz verursachen kann, die wir in einigen Tausend Kilometern Entfernung sehen?, sagt Poppe. Er und seine Kollegen nehmen an, dass auch andere Monde und Asteroiden im Sonnensystem eine solche turbulente Schicht über der Oberfläche ausbilden, wenn sie dem Sonnenwind ausgesetzt sind.

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Andrew Poppe (University of California, Berkeley) et al.: Geophysical Research Letters, Bd. 39, L01102, doi:10.1029/2011GL050321 © wissenschaft.de – Ute Kehse
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