Unsere Sonne bewegt sich langsamer als gedacht

Die Sonne zappt langsamer durch den interstellaren Raum als ursprünglich angenommen, was darauf hindeutet, dass die riesige Stoßwelle, die lange vor der Sonne vermutet wurde, nicht wirklich da ist, sagen Forscher.

Diese neuen Erkenntnisse könnten beeinflussen, was Wissenschaftler über hochenergetische kosmische Strahlung wissen, die Astronauten gefährden könnten, fügten sie hinzu.

Die Sonne und ihre Planeten sind in einer Blase aus geladenen Teilchen und magnetischen Feldern, die als Heliosphäre bekannt sind, eingehüllt. Der Rand der Heliosphäre, wo er mit interstellarem Gas und Staub kollidiert, heißt Heliopause und markiert die äußere Grenze des Sonnensystems.

Etwa ein Vierteljahrhundert lang hatten Forscher geglaubt, dass sich die Sonne schnell genug im Raum bewegt, sodass unsere Heliosphäre eine Schockwelle erzeugt, die als Bogenschock bekannt ist, wenn sie durch die interstellare Materie pflügt.

"Der Überschallknall, der von einem Jet verursacht wird, der die Schallmauer durchbricht, ist ein irdisches Beispiel für einen Bogenschock", sagte Studienautor Dave McComas, Weltraumwissenschaftler am Southwest Research Institute in San Antonio, Texas. "Wenn der Jet Überschallgeschwindigkeit erreicht, kann die Luft davor nicht schnell genug aus dem Weg gehen. Sobald das Flugzeug die Schallgeschwindigkeit erreicht, ändert sich die Interaktion sofort, was zu einer Schockwelle führt."

Astronomen haben diese Bogenschocks von Plasma zuvor im Weltraum gesehen, mit Gegenstücken der Sonnenheliosphäre um ferne Sterne, die als Astrosphären bekannt sind. [Erstaunliche Sonnenfotos aus dem Weltraum]

"Indem wir unsere Heliosphäre im Detail studieren, können wir mehr über das ganze Bild erfahren, wie Astrosphären um Sterne herum arbeiten", sagte McComas.

Unsere langsamere Sonne

Neue Beobachtungen zeigen nun, dass unsere Sonne langsamer unterwegs ist als bisher angenommen. Daher bewegt es sich zu langsam, um einen Bogenstoß zu erzeugen.

"Wir haben jetzt entdeckt, dass unsere Sonne keinen Bogenschock hat - es ist überraschend und leicht schockierend, und viel Arbeit muss jetzt neu gemacht werden", sagte McComas zu ProfoundSpace.org. "Die astronomische Gemeinschaft hat die letzten zwei oder drei Jahrzehnte damit verbracht, etwas zu studieren, das es nicht gibt."

Daten des Interstellar Boundary Explorers (IBEX) der NASA, einem kleinen Raumfahrzeug, das die Natur der Teilcheninteraktionen am Rand unseres Sonnensystems abbildet, zeigen, dass unsere Sonne bei etwa 52.000 Meilen pro Stunde (83.700 km / h) durch die lokale interstellare Wolke zappt. Das ist ungefähr 7.000 mph (11.250 km / h) langsamer als bisher angenommen - ein Geschwindigkeitsrückgang, der allein den Druck, den die Heliosphäre erfährt, um etwa ein Viertel verringert, genug, um einen Bogenschock am Entwickeln zu hindern.

"Die Instrumente, mit denen wir unsere Bewegung in Bezug auf das lokale interstellare Medium direkt beobachten können, sind moderner, für genauere Messungen", erklärte McComas.

IBEX-Daten und frühere Beobachtungen der beiden Voyager-Sonden der NASA zeigen auch, dass das Magnetfeld des interstellaren Mediums stärker ist als bisher angenommen. Dies bedeutet, dass die Sonne sich noch schneller bewegt hätte als bisher angenommen, um einen Bogenschock zu erzeugen. Insgesamt deutet dies darauf hin, dass ein Bugschock vor der Sonne sehr unwahrscheinlich ist.

"Während Bogenschocks sicherlich vor vielen anderen Sternen existieren, stellen wir fest, dass die Wechselwirkung unserer Sonne nicht die kritische Schwelle erreicht, um einen Schock zu bilden, also ist eine Welle eine genauere Darstellung dessen, was vor unserer Heliosphäre passiert, sehr ähnlich die Welle, die durch den Bug eines Bootes gemacht wird, während es durch das Wasser gleitet ", sagte McComas, leitender Ermittler der IBEX-Mission.

Heliosphäre entlarvt

Ein besseres Verständnis der Heliosphäre könnte Aufschluss darüber geben, wie sie uns vor gefährlichen hochenergetischen kosmischen Strahlen aus dem Weltraum schützt.

"Die Heliosphäre deckt ungefähr 90 Prozent der kosmischen Strahlung ab", sagte McComas. "Ohne die Heliosphäre könnte die kosmische Strahlung Dinge wie menschliche Raumfahrt und sogar potentielle Dinge auf der Erde beeinflussen. Es ist interessant zu berücksichtigen, dass Astrosphären als Voraussetzung für das Leben um Sterne benötigt werden, um Systeme vor galaktischer kosmischer Strahlung zu schützen."

Die Tatsache, dass unser Sonnensystem keinen Bogenschock hat, könnte tatsächlich bedeuten, dass wir etwas mehr vor kosmischer Strahlung geschützt sind als vorher.

"Die langsamere Geschwindigkeit, mit der sich die Sonne in Bezug auf das lokale interstellare Medium bewegt, bedeutet, dass die Heliosphäre im Moment weniger komprimiert wird, also gibt es eine größere Region, um die kosmische Strahlung abzulenken", sagte McComas. "Aber in der fernen Vergangenheit, als die Sonne auf ihrer Umlaufbahn um die Galaxie geht, ist sie sicher durch dichte Wolken gegangen, vielleicht wurde die Heliosphäre dann gequetscht und wir waren stärker von galaktischer Strahlung betroffen. Sicher wird das wieder in der Galaxie passieren ferne Zukunft."

Die Wissenschaftler stellten ihre Ergebnisse online am 10. Mai in der Zeitschrift Science vor.