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Weltraum Astronomie

Unsichtbarer Schutzschild um die Erde entdeckt

Die computergenerierte Grafik zeigt den Van-Allen-Strahlungsgürtel in den Farben Grün und Blau und den Elektronen-Schutzschild in Form transparenter Ziegelsteine Die computergenerierte Grafik zeigt den Van-Allen-Strahlungsgürtel in den Farben Grün und Blau und den Elektronen-Schutzschild in Form transparenter Ziegelsteine
Die computergenerierte Grafik zeigt den Van-Allen-Strahlungsgürtel in den Farben Grün und Blau und den Elektronen-Schutzschild in Form transparenter Ziegelsteine
Quelle: Andy Kale, University of Alberta
US-Astronomen berichten über eine mysteriöse Entdeckung, für die es keine Erklärung gibt: 12.000 Kilometer über der Erde stoppt ein unsichtbarer Schildeffekt energiereiche Elektronen aus dem Weltall.

Ein unsichtbarer Schutzschild knapp 12.000 Kilometer über der Erde stoppt energiereiche Elektronen aus dem Kosmos. Das berichtet ein Forscherteam um Daniel Baker von der University of Colorado in Boulder im Fachblatt „Nature”. Eine genaue Erklärung für das unerwartete Phänomen haben die Wissenschaftler allerdings noch nicht gefunden.

„Es ist fast, als würden diese Elektronen gegen eine Glaswand im Raum laufen”, erläutert Baker in einer Mitteilung seiner Hochschule. „Ein wenig wie die durch Kraftfelder generierten Schilde in ‚Star Trek’, die zur Abwehr außerirdischer Waffen benutzt wurden, sehen wir einen unsichtbaren Schild, der diese Elektronen abblockt. Es ist ein sehr rätselhaftes Phänomen.”

Auf den Schutzschild waren die Forscher in den Daten von Raumsonden gestoßen, die die sogenannten Van-Allen-Gürtel untersuchen. Diese beiden reifenförmigen Strahlungsgürtel umringen die Erde und enthalten einen beständigen Strom elektrisch geladener Teilchen kosmischer Teilchen, die vom Erdmagnetfeld eingefangen werden.

500 Millionen Kilometern pro Stunde

Der äußere Van-Allen-Gürtel reicht etwa 40.000 Kilometer weit ins Weltall hinaus. Die eingefangenen kosmischen Elektronen schießen mit bis zu 500 Millionen Kilometern pro Stunde um die Erde herum.

Die Van-Allen-Gürtel schwellen und schrumpfen unter dem Einfluss des Sonnenwinds. Astrophysiker waren früher davon ausgegangen, dass die energiereichen Teilchen ausschließlich aus dem Sonnenwind und der kosmischen Strahlung stammen.

Ein Sonnenfleck, so groß wie zehn Erden

Der gigantische Sonnenfleck AR 12-19-2 ist 129.000 Kilometer breit – Aufnahmen der Nasa zeigen jetzt die enormen Eruptionen. Ganze zehn Erden würden nebeneinander in den Fleck passen.

Quelle: Reuters

Jüngste Untersuchungen legen jedoch nahe, dass in diesen Strahlengürteln ein Großteil der Teilchen selbst entstehen, weil dort Atome von elektromagnetischen Feldern zerissen werden, wobei Elektronen herausgeschleudert werden.

Die Gefahr für Raumfahrer durch kosmische Strahlung ist seit mehr als einem halben Jahrhundert bekannt. Als Alexander Gerst die Internationale Raumstation ISS für Außenarbeiten verlassen hat, war seine Strahlenbelastung rund 300-mal höher als zu Hause auf der Erde. Allerdings umkreist die ISS die Erde nur in rund 430 Kilometer Höhe. Im Van-Allen-Strahlengürtel wäre die Gesundheitsbelastung für Raumfahrer viel extremer.

Bislang nahmen Astronomen an, dass die Umlaufbahnen der schnellen Elektronen aus dem Strahlengürtel langsam abwärtsdriften, bis sie die obere Erdatmosphäre erreichen und die Teilchen dort absorbiert werden.

Unsichtbare Barriere stoppt Elektronen

Doch an der Innenseite des äußeren Van-Allen-Gürtels entdeckten die „Van Allen”-Zwillingssonden der US-Raumfahrtbehörde Nasa eine Barriere, die eine Abwärtsbewegung der Elektronen stoppt. Diese Barriere entpuppte sich als scharfe, feste Grenze, was ungewöhnlich ist. „Die Natur verabscheut starke Gefälle und findet in der Regel Wege, diese zu glätten”, erläutert Baker.

Die Geschichte des Universums als 3D-Modell

Das Universum ist rund 13,8 Milliarden Jahre alt. Wie es sich in dieser Zeit entwickelt hat, haben die US-Astrophysiker der „Illustris Collaboration“ in einem beeindruckenden Zeitraffer visualisiert.

Quelle: Die Welt

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„Es ist nicht klar, wie die langsamen, graduellen Prozesse, die an der Bewegung dieser Partikel beteiligt sind, zusammenwirken können, um so eine scharfe, beständige Grenze an dieser Stelle im Raum zu erzeugen.”

Die Wissenschaftler wollen diese Grenzregion mit den „Van Allen”-Sonden nun genauer untersuchen und beobachten, ob dieser Schild beispielsweise bei einem starken Sonnensturm vorübergehend zusammenbricht.

oc/dpa

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