Plutos Wechselwirkung mit dem Sonnenwind ist einzigartig
Pluto hat einige Merkmale, die weniger die eines Kometen, sondern eher die eines Planeten wie Mars oder Venus sind. Dies ist das Ergebnis einer ersten Analyse von Plutos Interaktion mit dem Sonnenwind, sagen die Wissenschaftler.
Mit Hilfe von Daten, die von einem Instrument an Bord der Raumsonde New Horizons beim Vorbeiflug an Pluto im Juli 2015 gesammelt wurden, haben Wissenschaftler erstmals das Material beobachten können das von Pluto Atmosphäre weggeht. Die Forscher konnten dadurch feststellen, wie es mit dem Sonnenwind interagiert und fanden völlig Unerwartetes.
„Dies ist eine Art von Interaktion, wie wir sie bis jetzt noch nirgends im Sonnensystem gesehen haben“ sagte David J. McComas, leitender Autor einer Studie, die vor kurzem im Journal of Geophysical Research – Space Physics Laboratory veröffentlicht wurde.
McComas, Professor an der Princeton University, Abteilung für astrophysikalische Wissenschaften und Vizepräsident für das Princeton Plasma Laboratorium, leitete die Entwicklung des SWAP Instruments und betreut es an Bord von New Horizons.
Weltraumphysiker sagen, dass sie jetzt eine Fundgrube an Informationen darüber haben, wie Plutos Atmosphäre mit dem Sonnenwind interagiert. Der Sonnenwind ist ein Strom geladener Teilchen der ständig von der Sonne mit Überschall-Geschwindigkeit von 160 Millionen Kilometer pro Stunde weg strömt. Er besteht hauptsächlich aus Protonen und Elektronen und durchströmt den interplanetaren Raum, so dass Planeten, Asteroiden und Kometen mit dem Sonnenwind in Berührung kommen.
Zuvor dachten die meisten Forscher, dass Pluto eher wie ein Komet geprägt wäre, der einen großen Bereich von sanfter Verlangsamung des Sonnenwindes hat, ganz im Gegensatz zu einer abrupten Umleitung des Sonnenwinds, wie dies bei Mars oder Venus geschieht. Stattdessen ist er wie ein Auto, das Teils gasbetrieben und Teils batteriebetrieben ist. Die Forscher sagen: „Pluto ist ein Hybrid.“
„Dies ist eine völlig neue Art von Interaktion. Sie ist nicht kometenhaft und auch nicht wie bei Planeten“ sagte McComas. „Keiner der klassischen Planeten hat eine solche Sonnenwind-Interaktion.“
Da Pluto so weit von der Sonne entfernt und so klein ist, dachten die Wissenschaftler, dass Plutos Schwerkraft nicht stark genug wäre, um schwere Ionen in seiner ausgedehnten Atmosphäre zu halten. Aber Plutos Schwerkraft kann dennoch bis zu einem gewissen Grad solches Material halten.
Die Forscher waren mit dem SWAP-Instrument in der Lage, die schweren Ionen im Methan, dem Hauptgas von Plutos entweichender Atmosphäre von den leichten Ionen des Wasserstoff, die von der Sonne stammen, zu trennen.
Zusätzliche Erkenntnisse über Pluto:
- Wie die Erde hat Pluto einen langen Ionenschweif, der sich zumindest 100 Pluto-Radien (118 700 km) weit in den Raum erstreckt,der fast das Dreifache des Erdumfangs hat und beladen ist mit schweren Ionen aus der Atmosphäre und der eine beachtliche Struktur hat.
- Plutos Obstruktion (Behinderung) des Sonnenwindes durch den vom Planeten kommenden Aufwind ist kleiner als gedacht. Der Sonnenwind ist bis auf eine Entfernung von 3000 km nicht blockiert.
- Plutos Schweif aus schweren Ionen hat nur eine sehr dünne Begrenzung, so dass die Wucht des Sonnenwinds ein Hindernis für dessen Strömung ist.
Heather Elliot. Astrophysikerin am SwRI und Co-Autorin der Studie stellte fest: „Die Wechselwirkung des Sonnenwinds bei Pluto mit den Sonnenwind-Interaktionen bei anderen Planeten und Objekten zu vergleichen wäre interessant, weil die physikalischen Bedingungen für jedes Objekt anders sind und die dominierenden physikalischen Prozesse von den Bedingungen abhängen.
Diese Ergebnisse liefern einige Anhaltspunkte auf die magnetisierten Plasmen, die man vielleicht um andere Sterne finden könnte, sagte McComas. „Der Bereich der Wechselwirkung mit dem Sonnenwind ist sehr vielfältig und der Vergleich hilft uns die Verbindungen in unserem eigenen Sonnensystem und vielleicht auch bei anderen Systemen besser zu verstehen.
12. Mai 2016/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
