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VAN-ALLEN-GÜRTEL
Dritter Strahlungsgürtel der Erde entdeckt
von Stefan Deiters
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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.

Van-Allen-Sonden

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."

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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.

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siehe auch
Weltraumfahrstühle: Tödliche Strahlung im Van-Allen-Gürtel - 15. November 2006
Links im WWW
Van-Allen-Sonden, Seite der NASA
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