Sonnenwind ist nicht gerade unser Freund.
Die Flut heißer elektrischer Partikel, die ständig aus der Sonne strömt, taucht das gesamte Sonnensystem in Strahlung, brät gelegentlich Satelliten und macht das Leben auf einem Planeten unmöglich, der nicht von einer Atmosphäre abgeschirmt ist. Sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne weht der Sonnenwind - aber wie neue Beobachtungen am Rand unseres Sonnensystems nahe legen, schützt er auch alles, was er berührt, vor den noch schädlicheren Kräften des interstellaren Raums.
Wenn der Sonnenwind Milliarden von Meilen in alle Richtungen nach außen fließt, entsteht eine Energieblase, die unser gesamtes Sonnensystem umgibt. Am Rand dieser Blase, wo der Sonnenwind schließlich mit starken kosmischen Strahlen kollidiert, die durch den interstellaren Raum strahlen, befindet sich eine heiße, dicke Plasmawand, die als Heliopause bezeichnet wird. Diese kosmische Grenze befindet sich etwa 120 Mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde, wo sie dazu beiträgt, die starke Strahlung, die von fernen Sternen und himmlischen Explosionen freigesetzt wird, abzulenken und zu verdünnen.
In einer Reihe von Studien, die am 4. November in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurden, analysierten Astronomen diese kosmische Grenze erstmals direkt anhand von Daten, die von der NASA-Raumsonde Voyager 2 gesammelt wurden, die vor einem Jahr durch die Heliopause in den interstellaren Raum gelangte.
Während Voyager 2 in etwa einem Tag nahtlos durch die Heliopause fahren konnte, stellten die Forscher fest, dass die Plasmasperre deutlich heißer und dicker war als in früheren Studien angenommen, und so eine physikalische Abschirmung zwischen unserem Sonnensystem und dem interstellaren Raum bildete. Laut dem Co-Autor der Studie, Edward Stone, einem Astronomen am California Institute of Technology, der seit seinem Start im Jahr 1977 am Voyager-Programm gearbeitet hat, verhindert dieser Schild, dass etwa 70% der kosmischen Strahlung in unser Sonnensystem eindringt.
"Die Heliopause ist die Kontaktfläche, auf der zwei Winde - der Wind von der Sonne und der Wind aus dem Weltraum - von Supernova stammen, die vor Millionen von Jahren explodiert ist", sagte Stone in einer Pressekonferenz über die neuen Voyager-Studien. "Nur etwa 30% von dem, was sich außerhalb der Blase befindet, können hineinkommen."
Interstellare Roboter telefonieren nach Hause
Im November 2018 passierte der Satellit Voyager 2 (V2) der NASA die Heliopause und war damit das zweite künstliche Objekt in der Geschichte, das unser Sonnensystem verließ. (Der Zwilling des Satelliten, Voyager 1, war der erste im August 2012 - Voyager 1 konnte die Grenze jedoch aufgrund einer Sensorstörung nicht richtig analysieren.)
Laut Strahlungsdaten, die V2 auf seiner interstellaren Reise gesammelt hat, erreichten die Temperaturen in der Heliopause bis zu 31.000 Grad Celsius - ungefähr das Doppelte der Temperatur, die frühere astronomische Modelle vorhergesagt hatten, was auf einen weitaus heftigeren Konflikt zwischen Sonnenwind und Kosmos hindeutet Strahlen als Wissenschaftler jemals vorhergesagt haben.
Während die heiße, dicke Plasmawand der Heliopause unser Sonnensystem vor den meisten schädlichen Strahlen schützt, die durch den Weltraum strömen, stellten die Forscher auch fest, dass die Grenzen der Heliopause nicht ganz so einheitlich sind wie erwartet. Der Rand der Heliopause ist schließlich keine perfekte "Blase", sondern enthält poröse Löcher, durch die an bestimmten Stellen interstellare Strahlung eindringen kann.
Voyager 2-Daten entdeckten zwei solcher Löcher auf unserer Seite der Heliopause, in denen die Strahlungswerte viel höher als die normalen Hintergrundwerte waren, bevor sie wieder abfielen. Schließlich, als die Höhe der kosmischen Strahlung in die Höhe schoss und so blieb, war klar, dass die Voyager 2 eine neue Region des Weltraums betreten hatte, jenseits der Domäne unserer Sonne.
Die Hülle aus heißem, geladenem Wind, die unser Sonnensystem schützt, ist vielleicht nicht perfekt (und es ist immer noch nicht unser Freund), aber wie Voyager 2 bestätigte, ist sie Teil dessen, was unser gemütliches kosmisches Zuhause von der wilden Wildnis des Weltraums trennt. Dafür sollten wir vielleicht dankbar sein.
