Die Kraft des Sonnenlichtes sorgt dafür, dass es in bestimmten
Regionen unseres Sonnensystems keine Staubteilchen einer bestimmten
Größe gibt. Dieses ist das Ergebnis der Auswertung von Daten des
Staubdetektors an Bord der Sonnensonde Ulysses. Außerdem
unterstützen die Daten die These, dass sich unser Sonnensystem gerade
durch eine Staub- und Gaswolke bewegt.
Das Wissenschaftlerteam unter Leitung des ESA-Mitarbeiters Markus
Landgraf gelangte zu diesen Ergebnissen, in dem sie sich ansahen, wie
groß die Masse der Staubteilchen war, die die Sonnensonde Ulysses
auf ihrem Orbit zwischen Februar 1992 und April 1996 mit dem Staubdetektor
eingefangen hatte. Landgraf interessierte sich dabei für interstellaren
Staub, der sich durch seine Geschwindigkeit und die Richtung seiner
Bewegung verrät. Staub, der aus unserem Planetensystem stammt, findet
sich meist in der Ebene, in der sich auch die Planeten bewegen und hat
eine deutlich geringere Geschwindigkeit als die interstellare
Staubkomponente.
Die Ergebnisse waren überraschend: "Als ich die Auswertung
auf meinen Schreibtisch bekam, war sofort klar, dass die Massenverteilung
der Staubpartikel ungewöhnlich war," erläutert Landgraf. Es zeigte
sich nämlich, dass interstellare Staubpartikel einer bestimmten Größe
fehlten: Teilchen mit einer mittleren Größe waren nicht in einem Bereich
zwischen der zwei- und der vierfachen Entfernung der Sonne von der Erde zu
finden.
Nachdem Landgraf und seine Kollegen alle anderen Möglichkeiten
ausgeschlossen hatten, blieb nur eine Schlussfolgerung: Der Druck des
Sonnenlichtes sorgte dafür, dass dieser Bereich des Sonnensystems frei
von Teilchen dieser Größe war. Und die fehlenden Teilchen hatte
für den Effekt gerade die richtige Größe: "Wenn die Partikel zu
klein sind, sieht das Licht die Teilchen nicht, da sie kleiner sind, als
die Wellenlänge des Lichtes", erklärt Landgraf. "Bei zu
großen Teilchen wird das Sonnenlicht absorbiert und reflektiert, aber weil
die Partikel so schwer sind, gelingt es dem Sonnenlicht nicht, die
Teilchen wegzudrücken. Die Partikel, die vom Sonnenlicht beeinflusst werden, sind groß genug um Licht zu absorbieren und zu reflektieren, aber
nicht schwer genug, um dem Druck des Sonnenlichtes zu widerstehen."
Staubkörner der fraglichen Größe bewegen sich demnach auf die Sonne
zu und werden vom Sonnenlicht kontinuierlich zurückgestoßen. Dadurch
verlieren sie Energie und kommen eventuell dann in einer Region in etwa
vier
Astronomischen Einheiten
Entfernung von der Sonne zur Ruhe.
Aus dieser Entdeckung können die Wissenschaftler etwas über die
Eigenschaften des Staubs folgern, der vom Sonnenlicht
"zurückgewiesen" wird. So fanden Landgraf und seine Kollegen
heraus, das eine Mischung verschiedener Silikate, wie sie sich in
interstellaren Wolken in anderen Regionen unserer Milchstraße befinden,
am besten zu den gesuchten Eigenschaften passt. Das liefert einen weiteren
Beweis für die These, dass sich unser Sonnensystem gerade
durch eine interstellare Wolke bewegt.
Doch woher diese Wolke stammt, ist den Wissenschaftlern bislang ein
Rätsel: "Wir kennen die Geschichte dieser Staubkörner nicht und das
macht sie so interessant", sagt Landgraf. "Sie können
beispielsweise aus einer Supernova-Explosion stammen oder aber von einem
alten Stern, der Teile seiner Hülle abstößt."