|
Dritter Strahlungsgürtel der Erde entdeckt
von Stefan Deiters
astronews.com
4. März 2013
Seit August kreisen die beiden Van-Allen-Sonden um die Erde,
um die nach James van Allen benannten Strahlungsgürtel zu untersuchen, die
unsere Heimatwelt in einem ringförmigen Bereich umgeben. Erste Ergebnisse der
Mission zeigen jetzt, wie komplex die Vorgänge in jenen Regionen sind und dass
es zeitweise sogar einen bislang unbekannten, dritten Strahlungsgürtel gibt.
Die
Van-Allen-Sonden untersuchen zusammen den
Van-Allen-Gürtel.
Bild: JHU/APL |
Am 31. Januar 1958 machte der Satellit Explorer 1, der erste
amerikanische Satellit überhaupt, eine bemerkenswerte Entdeckung: In bestimmten
Bereichen rund um die Erde fängt das Erdmagnetfeld offenbar hochenergetische
Partikel ein, so dass Gürtel mit einer intensiven Strahlung entstehen, in denen
ein längerer Aufenthalt sowohl für Menschen als auch für technisches Gerät
gefährlich wäre.
Bislang kannte man zwei dieser, nach James van Allen, dem damaligen Leiter der
Mission, benannten Strahlungsgürtel, die die Erde wie ein Torus in zwei
verschiedenen Höhenbereichen umgeben. Mithilfe der zwei Van-Allen-Sonden, die am
30. August 2012 zur Erforschung dieser Regionen gestartet wurden, hat man
inzwischen nicht nur mehr über die komplexen Vorgänge in den Strahlungsgürteln
gelernt, sondern auch festgestellt, dass es zeitweise noch einen dritten
Strahlungsgürtel gibt.
"Dank der fantastischen neuen Möglichkeiten und der technologisch
fortschrittlichen Instrumente der Van-Allen-Sonden konnten Wissenschaftler im
Detail verfolgen, wie diese Strahlungsgürtel mit geladenen Partikeln aufgefüllt
werden", so John Grunsfeld, der für Wissenschaft zuständige Administrator der
NASA . "Dies liefert neue Erkenntnisse darüber, wie es zu Veränderungen bei den
Strahlungsgürteln kommt und wie diese die oberen Bereiche der Atmosphäre der
Erde beeinflussen."
Mit den Van-Allen-Sonden erkunden erstmals zwei Sonden die Strahlungsgürtel der
Erde, deren Ausdehnung sich beispielsweise bei Sonnenstürmen oder durch andere
Einflüsse des Weltraumwetters dramatisch verändern kann. Jede Sonde hat dazu
jeweils fünf baugleiche Instrumente an Bord. Die Messungen des Relativistic
Electron Proton Telescope (REPT) an Bord der Sonden ergaben nun, dass es
zeitweise sogar drei deutlich unterscheidbare Strahlungsgürtel geben kann und
nicht nur zwei
"Es ist das erste Mal, dass wir mit einem so hochauflösenden Instrument den
äußeren Gürtel beobachten konnten", erklärt Daniel Baker vom Laboratory for
Atmospheric and Space Physics (LASP) der University of Colorado in
Boulder. "Bei früheren Beobachtungen erschien der äußere Strahlungsgürtel nur
wie ein verwaschenes Etwas. Als wir aber das REPT nur zwei Tage nach dem Start
anschalteten, war gerade ein Ereignis im Gange, durch das Elektronen stark
beschleunigt wurden und wir konnten den neuen Gürtel und auch eine neue Lücke
zwischen ihm und dem äußeren Gürtel deutlich erkennen." Die Wissenschaftler
beobachteten den neuen Gürtel vier Wochen lang, bis er durch eine kräftige
interplanetare Stoßwelle von der Sonne ausgelöscht wurde.
"Sogar 55 Jahre nach ihrer Entdeckung können uns die Strahlungsgürtel der Erde
noch immer überraschen und halten für uns weiterhin Rätsel bereit, die es zu
entdecken und erklären gilt", so Nicky Fox vom Johns Hopkins University
Applied Physics Laboratory in Laurel. "Wir dachten, wir würden die
Strahlungsgürtel kennen, doch das stimmte nicht." Die Ergebnisse der
Wissenschaftler wurden am Donnerstag in der Wissenschaftszeitschrift Science
veröffentlicht.
|
