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SONNE
Staubfrei dank Sonnenlicht
von Stefan Deiters
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28. Dezember 1999

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."

Links im WWW
Ulysses, Projektseiten der NASA/JPL
Ulysses, Projektseiten der ESA
 
siehe auch
AstroLinks: Sonne
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