Der Sonnenwind schützt uns vor kosmischer Strahlung

Verblüffende Entdeckungen der Raumsonde Voyager 2

von Jonathan Sarfati
übersetzt von Markus Blietz

NASA

Im Jahr 1977 startete die NASA ihre beiden Voyager-Raumsonden. Dank ihnen wissen wir heute viel mehr über die äußeren Planeten, darunter Jupiter und Saturn (Voyager 1 und 2) sowie Uranus und Neptun (Voyager 2). Vor kurzem haben sie den interstellaren Raum erreicht – einigen Berichten zufolge haben sie sogar das Sonnensystem verlassen. Insbesondere Voyager 2 erreichte den interstellaren Raum am 5. November 2018, über sechs Jahre nach Voyager 1. Sie haben uns auch viel über die Sonne selbst gelehrt.

Der Sonnenwind

Die superheiße Atmosphäre der Sonne, die Korona, sendet den Sonnenwind aus, einen Strom extrem schneller (250 bis 750 km/s) geladener Teilchen. Dieser Wind prallt auf die Teilchen im Schweif von Kometen, wodurch diese von der Sonne weggerichtet werden. Glücklicherweise sind wir vor den Teilchen im Sonnenwind durch das starke (wenn auch abklingende) Magnetfeld der Erde geschützt, das sie einfängt. Das Ergebnis sind die Polarlichter, die im Winter vor allem in der Nähe der Pole zu sehen sind.

Manch einer mag sich fragen: Warum sollte Gott eine so gefährliche Sonne erschaffen? Aber in Wirklichkeit ist unsere Sonne ideal für das Leben hier auf der Erde. Zunächst einmal ist sie bemerkenswert stabil. Im Vergleich zu den meisten Sternen ihres Typs hat sie sehr wenig Eruptionen. Und die jüngsten Ergebnisse von Voyager 2 zeigen sogar, dass der starke Sonnenwind, den unsere Sonne erzeugt, ein wichtiges Konstruktionsmerkmal ist.

Die Grenze des Sonnensystems?

Die Voyager-Sonden entdeckten, dass der Sonnenwind selbst in enormen Entfernungen von der Sonne immer noch beträchtlich stark ist, viel weiter draußen als alle Planeten. Wir wussten, dass der Sonnenwind durch die Gase des interstellaren Mediums abgebremst werden würde. Wir wussten, dass dies geschehen würde, aber wir wussten nicht, wie weit der Sonnenwind hinausreichen würde.

wikipedia.org

Die Grenzlinie, wo der Sonnenwind aufhört, wird Heliopause genannt. Die Voyager-Sonden haben uns gezeigt, dass die Heliopause über 121 Astronomische Einheiten (AE) von der Sonne entfernt ist (1 AE ist die Entfernung Erde-Sonne, 150 Millionen km). Sie haben uns auch gezeigt, dass die Heliopause nicht immer gleich weit von der Sonne entfernt ist. Vielmehr, so der Voyager-Projektwissenschaftler Ed Stone vom California Institute of Technology in Pasadena, „atmet die Heliosphäre quasi ein und aus.“¹

Die Heliopause umschließt eine riesige „Blase“ um die Sonne, die Heliosphäre. Manche bezeichnen die Heliopause als die Grenze des Sonnensystems. Es gibt jedoch einige Objekte im Sonnensystem, die über diese Grenze hinaus und wieder zurück reisen, so dass es sich nicht wirklich um den „Rand“ des Sonnensystems handelt.

Der Grund ist die Schwerkraft der Sonne, die noch in Entfernungen dominiert, die weit über die Heliopause hinausgehen. Der Planetoid Sedna beispielsweise ist etwa so groß wie der Kleinstplanet Pluto und soll sich bei maximaler Ausdehnung seiner stark elliptischen Umlaufbahn über 900 AE von der Sonne entfernen. Die hypothetische Oortsche Wolke (die angebliche Quelle langperiodischer Kometen) soll sogar 2.000 bis 200.000 AE entfernt sein.

Der Bereich, in dem das Gravitationsfeld eines Körpers alle anderen dominiert, wird als Hill-Sphäre oder Roche-Sphäre bezeichnet (nicht zu verwechseln mit dem Roche-Limit) [das Roche-Limit ist der Abstand von einem ersten Himmelskörper, innerhalb dessen ein zweiter Himmelskörper, der nur durch seine eigene Schwerkraft zusammengehalten wird, von den Gezeitenkräften des ersten Himmelskörpers zerrissen wird; Anm. d. Übers.]. Die Hill-Sphäre der Sonne kann als die eigentliche Grenze des Sonnensystems betrachtet werden und könnte sogar einen Radius von einem Lichtjahr oder mehr haben.

Die Wichtigkeit des Sonnenwinds

Ein Jahr nachdem Voyager 2 die Heliopause durchquert hatte, konnten die Wissenschaftler ihre Ergebnisse analysieren.² Wie man es für die Grenze erwartete, ging die Zahl der Sonnenwindteilchen jenseits der Heliopause stark zurück. Ebenfalls erwartungsgemäß stellte man fest, dass die Plasmadichte [Plasma ist hochenergetisches, ionisiertes Gas; Anm. d. Übers.] jenseits der Heliopause höher war. Man fand aber auch, dass es jenseits der Heliopause viel mehr hochenergetische kosmische Strahlung gibt, die einen erheblichen Teil des „Plasmas“ im interstellaren Raum ausmacht! Bei dieser kosmischen Strahlung handelt es sich um extrem energiereiche und daher für uns gefährliche Teilchen, die von Supernova-Explosionen massereicher Sterne stammen.

National Geographic fasst diese erstaunlichen Ergebnisse zusammen:

Basierend auf den Voyager-Daten reicht diese Blase von der Sonne bis zu ihrem vorderen Rand etwa 18 Milliarden km weit, und sie beinhaltet unsere Sonne, alle acht größeren Planeten und einen Großteil der weiter außen liegenden Objekte, die unseren Stern umkreisen. Und das ist auch gut so: Die schützende Heliosphäre schirmt alles, was sich in ihrem Inneren befindet – einschließlich unserer empfindlichen DNS [Desoxyribonukleinsäure, der Träger unserer Erbinformation; Anm. d. Übers.] – von dem Großteil der hochenergetischen Strahlung in unserer Galaxie ab.³

Mit anderen Worten: Von unserer Perspektive auf der Erde aus gibt es innerhalb der Heliosphäre viel weniger extrem energiereiche Teilchen, weil die energieärmeren Teilchen, die von der Sonne nach außen strömen, einen „Schutzwall“ bilden. Es stellt sich also heraus, dass die Heliopause tatsächlich sehr wichtig ist [was wieder einmal zeigt, mit welcher Sorgfalt und Weisheit unser Schöpfer Jesus Christus alles plante und umsetzte – für den Naturalisten hingegen reihen sich diese Entdeckungen in die zahllosen anderen Beobachtungen ein, die alle „rein zufällig“ in Milliarden Jahren entstanden; Anm. d. Übers.].