VOYAGER 1
Sonde spürt Stoßwellen von der Sonne
von Stefan Deiters
astronews.com
8. Juli 2014

Die Raumsonde Voyager 1 hat zwar den Einflussbereich des Sonnenwinds verlassen, spürt aber noch immer die Aktivität unseres Zentralsterns. Im März registrierten die Instrumente eine von der Sonne kommende Welle, die auf eine Eruption vor rund einem Jahr zurückzuführen ist. Die Messungen lieferten einen weiteren Beweis dafür, dass sich Voyager 1 tatsächlich im interstellaren Raum befindet.

Voyager 1 befindet sich inzwischen im interstellaren Raum. Bild: NASA / JPL-Caltech [Großansicht]

"Normalerweise ist der interstellare Raum wie ein ruhiger See", vergleicht Ed Stone vom California Institute of Technology in Pasadena, der die Voyager-Mission seit 1972 als Projektmanager begleitet. "Aber wenn es auf unserer Sonne einen Ausbruch gibt, werden dadurch Stoßwellen ausgesandt, die Voyager rund ein Jahr später erreichen. Diese Stoßwellen lassen das Plasma rund um die Raumsonde klingen."

Die Daten, die Voyager 1 sammelte, als die jüngste dieser Wellen von unserer Sonne die Sonde erreichte, bestätigten den Wissenschaftlern erneut, dass sich Voyager 1 tatsächlich im interstellaren Raum befindet - einer Region zwischen den Sternen, in der es nur sehr dünnes Plasma gibt. Bei Plasma handelt es sich um geladene Partikel.

Das Sonnensystem verlassen hat die Sonde hingegen noch nicht - und dies wird ihr in den kommenden Jahren auch kaum gelingen: Vor ihr liegt nämlich noch die sogenannte Oortsche Wolke, ein gewaltiges Reservoir aus Kometenkernen, die in großer Entfernung die Sonne umkreisen. Die Oortsche Wolke beginnt, so die Vermutung der Astronomen, in einer Entfernung, die etwa dem 2.000-fachen der Entfernung der Erde von der Sonne entspricht. Bis Voyager 1 diese Strecke zurückgelegt hat, werden noch mehrere Hundert Jahre vergehen.

Voyager 1 hat allerdings bereits die Heliosphäre verlassen, also jene Blase rund um unsere Sonne, die vom Sonnenwind beeinflusst wird. Sie befindet sich damit im interstellaren Raum. Voyager 1 ist die erste Sonde, die diese Region erreicht hat und gleichzeitig die Sonde, die - mit der rund 128-fachen Entfernung der Erde von der Sonne - am weitesten von unserem Heimatplaneten entfernt ist.

Der Einfluss unserer Sonne ist aber auch hier noch zu spüren - nicht nur durch die Anziehungskraft unseres Zentralgestirns. "Es ist nicht alles ruhig rund um Voyager", meint Don Gurnett von der University of Iowa, der verantwortliche Wissenschaftler für das Plasma Wave Instrument an Bord der Sonde. "Wir freuen uns über diese neuen Daten. Und nach allem, was wir bisher gesehen haben, bestätigen sie, dass sich Voyager 1 im interstellaren Raum befindet."

Auf unserer Sonne kommt es immer wieder zu sogenannten koronalen Massenauswürfen. Das sind gewaltige Eruptionen, bei denen auch Plasma ins All geschleudert wird. Dabei entstehen Stoßwellen, also Druckwellen, die sich durch das Sonnensystem ausbreiten. Drei dieser Stoßwellen haben Voyager 1 seit Erreichen des interstellaren Raums passiert, wobei die erste Welle so schwach war, dass sie erst nachträglich in den Daten entdeckt wurde. Die zweite Welle wurde im März 2013 registriert.

Die Stoßwellen von der Sonne beeinflussen nämlich auch die geladenen Partikel im interstellaren Raum. Und genau dies können die Instrumente von Voyager 1 registrieren. Das Plasma Wave Instrument detektiert die Oszillationen der Elektronen des Plasmas. "Die Welle bringt das Plasma wie eine Glocke zum Klingen", vergleicht Stone. "Während uns das Plasma Wave Instrument etwas über die Frequenz des Tons verrät, erfahren wir vom Cosmic Ray Instrument, was die Glocke getroffen hat - nämlich die Stoßwelle von der Sonne."

Das Klingen der "Plasmaglocke", das den Astronomen auch etwas über die Dichte des Plasmas verriet, war der entscheidende Hinweis darauf, dass sich Voyager 1 inzwischen im interstellaren Raum befindet. Im März dieses Jahres erreichte eine weitere Welle die Sonde. Diese Daten bestätigen, dass sich Voyager 1 außerhalb der Heliosphäre aufhält.

Voyager 1 und Voyager 2 wurden 1977 im Abstand von 16 Tagen gestartet. Beide Sonden flogen an Jupiter und Saturn vorüber, Voyager 2 zusätzlich noch an Uranus und Neptun. Man erwartet, dass auch Voyager 2 innerhalb der nächsten Jahre den interstellaren Raum erreichen wird.

Das erste registrierte Klingen des Plasmas hatte das Jet Propulsion Laboratory im vergangenen Jahr auch in einem kleinen Youtube-Video hörbar gemacht und visualisiert.