Sprudelnder Raum um die Erde

Neue Beobachtungen von ESAs Cluster- und Double Star-Raumfahrzeugen haben ergeben, dass dieser Raum um die Erde sprudelt, wenn Blasen von überhitztem Gas erzeugt und platzen. Das europäische Raumschiff begegnete diesen Blasen auf der Tageslichtseite der Erde in einer Höhe von 13 bis 19 Erdradien. Wissenschaftler sind sich nicht ganz sicher, was diese Blasen verursacht, aber es hat etwas mit der Wechselwirkung zwischen dem Erdmagnetfeld und dem Sonnenwind zu tun.

Der Raum zischt. Über unseren Köpfen, wo das Erdmagnetfeld auf den konstanten Gasstrom der Sonne trifft, wachsen und platzen ständig Tausende von überhitzten Gasblasen.

Ihre Entdeckung könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, endlich die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und dem Erdmagnetfeld zu verstehen.

Diese aufregende neue Sicht auf den erdnahen Weltraum wurde durch die vier Raumfahrzeuge Flottille, Cluster und Double Star der ESA, ESAs gemeinsame Weltraummission mit China, ermöglicht. Die Raumschiffe begegnen den Blasen jedes Mal, wenn sie sich auf der Tageslichtseite der Erde befinden, in Höhen zwischen 13 und 19 Erdradien.

Die als Dichtelöcher bekannten Blasen sind Bereiche des Weltraums, in denen die Gasdichte plötzlich um das Zehnfache abfällt, die Temperatur des verbleibenden Gases jedoch von 100 000 ºC auf 10 000 000 ºC springt.

Als Cluster zum ersten Mal durch die Blasen flog, dachte George Parks von der University of California in Berkeley, dass es sich nur um Instrumentierungsfehler handelte. „Dann habe ich mir die Daten aller vier Cluster-Raumschiffe angesehen. Diese Anomalien wurden von allen Raumfahrzeugen gleichzeitig beobachtet. Damals habe ich geglaubt, dass sie echt sind “, sagt Parks.

Etwas ähnliche Blasen sind in der Vergangenheit gelegentlich von anderen Raumfahrzeugen angetroffen worden. Sie wurden Hot-Flow-Anomalien genannt, aber Parks entschied, dass die Blasen, die er sah, signifikant unterschiedlich sind.

Er fand ihre Unterschrift auch in Double Star-Daten. Während jeder Umlaufbahn fliegt das Raumschiff normalerweise durch 20 – 40 Blasen. Durch sorgfältige Korrelation der verschiedenen Messwerte der Raumfahrzeuge erfuhren Parks und seine Mitarbeiter, dass sich die Blasen auf etwa 1 000 Kilometer ausdehnen und wahrscheinlich etwa 10 Sekunden dauern, bevor sie platzen und durch den kühleren, dichteren Sonnenwind ersetzt werden.

Der Weltraum um die Erde zischt
Die Energiequelle, um diese Blasen anzutreiben, ist derzeit ungewiss, aber es gibt starke Indizien dafür, dass die Kollision des Sonnenwinds mit dem Erdmagnetfeld, das eine Grenze bildet, die als Bugschock bekannt ist, wahrscheinlich die Energie erzeugt, um sie anzutreiben.

Bogenschocks gibt es in der ganzen Natur. Der vertraute Ort ist an der Vorderseite eines Schiffes; Der Bugstoß ist der Wellengang des weißen Wassers, der sich aufbaut und dem Boot vorausgeht. Ein anderer ist im Überschallflugverkehr. Wenn ein Flugzeug schneller als mit Schallgeschwindigkeit fliegt, häufen sich die Schallwellen vor dem Flugzeug. Diese Energie wird schließlich im auftretenden Überschallknall abgebaut.

Der Bugschock zwischen dem Erdmagnetfeld und dem Sonnenwind ist in vielerlei Hinsicht ähnlich. Der große Unterschied besteht darin, dass Wissenschaftler nicht wissen, wie die Energie im magnetischen Bogenschock abgeführt wird. Dies bedeutet, dass sie nicht wissen, was das Äquivalent des Schallbooms ist. Die neu entdeckten Blasen könnten einen Hinweis geben.

Es ist möglich, dass sie durch die Energie verursacht werden, die sich beim Bugstoß ansammelt – aber sicher zu sein, ist noch weit entfernt.

„Im Moment ist es unsere Aufgabe, sie so gründlich wie möglich zu studieren. Dann werden wir versuchen, sie auf Computern zu simulieren, und schließlich werden wir wissen, welchen Effekt sie haben “, schließt Parks.

Originalquelle: ESA-Pressemitteilung

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