Interstellar Probe: Studie zeigt besten Weg aus der Sonnensphäre
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Ann Arbor (USA) – Um mehr über den Einflussbereich unseres Zentralgestirns zu erfahren, bräuchte es eigentlich eine gezielte Mission nach außerhalb dieser sogenannten Heliosphäre. Eine neuen Studie zeigt nun den besten Weg dafür auf.
Die Heliosphäre beschreibt jene vom Sonnenwind und dem interplanetaren Magnetfeld aufgespannte Blase, die unser Sonnensystem wie ein Schutzschild vor galaktischer kosmischer Strahlung schützt. Bislang gibt es aber noch keinen wissenschaftlichen Konsens darüber, wo die genaue Grenze dieses Einflussbereichs liegt. Nicht zuletzt aus diesen Grund planen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schon heute zukünftige Missionen in den Raum jenseits der Heliosphäre.
Wie ein Team Sarah A. Spitzer von der University of Michigan aktuell im Fachjournal „Frontiers in Astronomy and Space Sciences“ (DOI: 10.3389/fspas.2023.1163519) berichtet, haben sie in einer aktuellen Studie den einfachsten und direktes Weg für eine solche Sondenmission gesucht.
„Ohne eine solche Mission verbleiben wir wie Goldfische, die versuchen mehr über das Goldfischglas herauszufinden, in dem sie selbst schwimmen“, so Spitzer. „Wir wollen wissen, wie die Heliosphäre Astronauten und das Leben allgemein vor der galaktischen Strahlung schützt. Das ist aber schwierig, wenn man noch nicht einmal weiß, wie groß dieser Sonnenschild eigentlich ist und wie er aussieht. (…) Eine zukünftige interstellare Sonde wäre die erste Mission, unsere erste Möglichkeit, unsere eigene Heliosphäre, unsere Heimat von außen sehen und unseren Platz im lokalen interstellaren Medium besser verstehen zu können“, so Spitzer.
Hintergrund
Die Wechselwirkung der Heliosphäre mit dem lokalen interstellaren Medium – einem Material aus Plasma, Staub und neutralen Partikeln, das den Raum zwischen Astrosphären ausfüllt – formt die Form unserer Heliosphäre und beeinflusst die Zusammensetzung der Weltraumumgebung innerhalb des Sonnensystems, bi hin zur Umgebung der Erde. Aktuelle Modelle sagen voraus, dass die Heliosphäre verschiedene Formen annehmen könnte, darunter sphärische, gestreckte und sichelähnliche Formen. Eine endgültige Bestimmung der Form der Heliosphäre ist jedoch ohne zusätzliche Messungen von außerhalb der Heliosphäre nicht möglich. Bereits 2021 stellte ein Konsortium aus internationalen Wissenschaftlern und Wissenschaftlern die Idee der „Interstellar Probe“ (…GreWi berichtete)
Während das erste Konzept der „Interstellar Probe“ jedoch eine 45 Grad von der Spitze des Schweifs der Heliosphäre, dem sogenannte Helioschweif, vorsieht (also an der Spitze der Bewegungsrichtung der Sonne und ihrer Sphäre) kommt die Studie nun zu dem Ergebnis, dass der bestmögliche Weg aus der Heliosphäre hinaus jener wäre, der eine Sonde durch die Seite des Endes des Schweifes der Heliosphäre hinausführen würde.
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„Wenn man herausfinden will, wie weit das Hausgrundstück reicht, so ist es vermutlich weniger hilfreich, aus der Haustür und vor den Vorgarten zu treten, anstatt sich das Ganze von der Seite aus zu betrachten. Nur von hier aus sehen sie vom Vorgarten bis zum hinteren Gartenzaun“, erläutert Marc Z. Kornbleuth von der Center for Space Physics, Boston University und Mitautor der Studie.
Ein weiterer Vorteil dieser Flugbahn könnte der sein, dass einige Modelle davon ausgehen, dass interstellares Plasma durch den Schweif in die Heliosphäre injiziert wird. Auf diese Weise könnte die Sonde also dieses Material sowohl innerhalb als auch außerhalb der Heliosphäre beproben und analysieren.
Tatsächlich gibt es bereits zwei irdische Raumsonden, die zumindest die Grenze der Heliosphäre erreicht haben oder bereits darüber hinaus sind: Seit 46 Jahren haben die Voyager-Sonden der NASA 163 astronomische Einheiten (AU/AE = Abstand Erde-Sonne) zurückgelegt. Die nun von Spitzer, Kolleginnen und Kollegen angedachte Mission wäre vermutlich auf 50 Jahre ausgelegt, um mindestens 400 bis 1000 AE zu erreichen und auf diese Weise ein einzigartiges Abbild unserer Heliosphäre, des interstellaren Mediums und Raumes zu erstellen.
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Recherchequelle: University of Michigan
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