IBEX: Interstellare Materie ist anders

astronews.com Redaktion

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Die chemische Zusammensetzung von Material in unserem Sonnensystem scheint sich deutlich von der des interstellaren Mediums zu unterscheiden. Das ergaben jetzt Auswertungen von Daten des Interstellar Boundary Explorer (IBEX) der NASA. Die Sonde hat neutrale Partikel des interstellaren Windes gemessen und den Forschern so einen Blick auf das Material außerhalb der Heliosphäre ermöglicht. (27. Februar 2012)

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mac

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Hallo,

was ich bei dem Artikel nicht verstanden habe:
Die Messung: Intersellares Medium < Sauerstoff/Neon < Sonnensystem führt im Artikel zur Aussage: Es gibt im Sonnensystem mehr Sauerstoff als im interstellaren Medium.
Wie unterscheidet man das von der Aussage: Es gibt im Intersellaren Medium mehr Neon als im Sonnensystem?

Herzliche Grüße

MAC
 

DELTA3

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Hallo Mac,

Es gibt im Sonnensystem mehr Sauerstoff als im interstellaren Medium.
Wie unterscheidet man das von der Aussage: Es gibt im Intersellaren Medium mehr Neon als im Sonnensystem?

Für mich sind die beiden Aussagen absolut äquivalent, wenn es um die räumliche Verteilung geht. Oder willst du darauf hinaus, dass das Verhältnis Ne : O nichts über die absolute Menge aussagt? Wenn die Dichte im interstellaren Medium höher wäre als im Sonnensystem, könnte es auch dort mehr Sauerstoff geben als im Sonnensystem (und auch mehr Neon). Ich denke aber, das ist nicht sehr wahrscheinlich.

Gruss, Delta3.
 

mac

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Hallo Delta3,

So fanden die Wissenschaftler in den Partikeln des galaktischen Windes ein Verhältnis von 20 Neonatomen zu 74 Sauerstoffatomen. In unserem Sonnensystem liegt dieses Verhältnis bei 20 zu 111.
soweit ist die Aussage eindeutig und nur der Vergleich zweier Verhältnisse.

Ab hier aber:
Damit gibt es in unserem Sonnensystem deutlich mehr Sauerstoff als im interstellaren Raum.
wird eine absolute Aussage gemacht. Mal abgesehen davon, daß man sie nicht wörtlich nehmen darf, macht dieses Verhältnis für sich genommen noch keine Aussage zu den absoluten Konzentrationen pro m^3.

1110 Sauerstoffatome/m^3 und 200 Neonatome im selben Volumen unseres Interplanetarraumes würden das Verhältnis genau so erfüllen wie jeweils 1/100 dieser Menge. Das wäre ja auch immer noch kein Problem - nur läßt sich damit, soweit ich das bis hier her verstehe, nicht entscheiden, ob zur Zeit der Entstehung des Sonnensystems mehr Sauerstoff existierte, oder ob bis heute die inzwischen abgelaufene Produktion von Neon, die Produktion von Sauerstoff für das interstellare Medium überflügelt hat, wenn es keine weiteren Informationen dazu gibt. Oder anders, ob die Suche nach sauerstoffreicheren Gegenden überhaupt Sinn macht, um diese Frage zu beantworten.



Herzliche Grüße

MAC
 

Bynaus

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Man kann beide Verhältnisse relativ zum Wasserstoff betrachten und so entscheiden, wovon es (im Sonnensystem bzw. im interstellaren Raum) mehr gibt. Vielleicht kommt die Aussage einfach davon, dass man einen Unterschuss von Sauerstoff durch Eispartikel (und Oxide) erklären kann, einen Neonüberschuss aber eher nicht (v.a. auch weil Neon schwerer als Sauerstoff ist und deshalb weniger häufig produziert werden sollte).
 

DELTA3

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Na ja, anscheinend soll IBEX wohl den Unterschied in der Zusammensetzung der Materie innerhalb des Sonnensystems zu der Materie ausserhalb der Heliopause ermitteln. Ich frage mich nur, wie das gehen soll, wenn man nur sehr weit innerhalb des Sonnensystems (in Erdnähe) messen kann, da hat sich doch schon alles, was von aussen kommt, vermischt.

Im Laufe eines Jahres kartiert IBEX den gesamten Himmel und immer im Februar auch die Himmelsregion, aus der die neutralen Atome aus dem interstellaren Medium kommen.

Woher weiss man denn, woher das kommt? Oder ist das so zu verstehen, dass das interstellare Medium nicht zusammen mit dem Sonnensystem um das Milchstrassenzentrum rotiert, so dass uns das interstellare Medium als Gegenwind entgegen bläst?

Gruss, Delta3.
 

Bynaus

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IBEX misst, was auf die Heliopause auftrifft. Das muss von aussen kommen...

Oder ist das so zu verstehen, dass das interstellare Medium nicht zusammen mit dem Sonnensystem um das Milchstrassenzentrum rotiert, so dass uns das interstellare Medium als Gegenwind entgegen bläst?

Ja, gewissermassen. Sowohl die Sternbewegungen als auch die Bewegungen von Teilchen sind chaotisch. Das heisst, Materie trifft zwar von allen Seiten auf das Sonnensystem ein, aber von einer Seite - dem "Apex" der Bewegung des Sonnensystems - besonders häufig.
 

sidi.baerenspinner

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mE wird das Ergebnis voellig ueberinterpretiert. Man kann doch nur die Isotopenhäufigkeit eines Elements miteinander vergleichen! Das detektierte neutrale Ne und O sagt absolut nichts ueber das totale Verhaeltnis von Ne und O (geladen und ungeladen) aus.

O ist im galaktischen Raum wahrscheinlich leichter ionisierbar und geht leichter Verbindungen ein. Man detektiert also nur einen Bruchteil des tatsaechlich vorhandenen Bestandes.

gruss vom baerenspinner
 

Bynaus

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Man kann doch nur die Isotopenhäufigkeit eines Elements miteinander vergleichen!

Man kann alles miteinander vergleichen, sogar Äpfel mit Birnen... Dinge wie relative Ionisationspotentiale fliessen in eine solche Rechnung natürlich in Form des "erwarteten" Verhältnisses ein. Wenn dann die Beobachtung von diesem "erwarteten" Verhältnis abweicht, dann muss der Grund anderswo zu finden sein.

Hier ist übrigens ein etwas ausführlicherer Link zum Thema: http://ibex.swri.edu/

Ich muss in diesem Zusammenhang aber meine obere Aussage ("IBEX misst, was auf die Heliopause auftrifft. Das muss von aussen kommen...") korrigieren. Die Teilchen, die von IBEX gemessen werden, sind im Sonnensystem (dieses Experiment ist separat von jenem, in dem die Heliopause kartiert wird) und werden direkt (mit Detekoren am Satelliten) gemessen, nicht etwa indirekt wie ich zuerst gedacht hatte. Diese Teilchen sind neutral und werden deshalb von der Heliopause nicht beeinflusst. Auf ihren extrasolaren Ursprung schliesst man wohl (?) aus ihrer Geschwindigkeit (hyperbolisch) sowie dem Zeitpunkt, an dem sie den Detektor treffen (siehe zweite Illustration im Link oben).
 

DELTA3

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IBEX misst, was auf die Heliopause auftrifft. Das muss von aussen kommen...

Und wie unterscheidet IBEX das von dem, was im Inneren schon vorhanden ist und sich ständig mit dem, was vom aussen kommt, vermischt ? Der Hauptanteil der interplanetaren Teilchen im Sonnensystem dürfte ja wohl vom Sonnenwind kommen und ein Vielfaches der von aussen kommenden Teilchen ausmachen. Die Umlaufbahn von Ibex um die Erde geht ja noch nicht mal bis zur Mondentfernung hinaus, während die Heliopause ca. 1000 AE weiter entfernt ist!

http://de.wikipedia.org/wiki/Interstellar_Boundary_Explorer

Hallo baerenspinner, willkommen im Forum!
Man detektiert also nur einen Bruchteil des tatsaechlich vorhandenen Bestandes.

Das denke ich auch!

Gruss, Delta3.
 

Bynaus

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@Delta3: Ich hatte meinem Post einen zweiten, erklärenden/korrigierenden Post nachgeschoben. Lies den zuerst.
 

TomTom333

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Ich frage mich :

Warum befragt man nicht die Voyager Sonden schon mal jetzt dazu?

Der Abstand ist jetzt schon so signifikant, das ein Unterschied messbar sein muss.
 

Alex74

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Die haben keine Sensoren die das messen könnten bzw. wurden längst abgeschaltet, es sind nur noch wenige Geräte aktiv zwecks Stromersparnis.
 

sidi.baerenspinner

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Man kann alles miteinander vergleichen, sogar Äpfel mit Birnen... Dinge wie relative Ionisationspotentiale fliessen in eine solche Rechnung natürlich in Form des "erwarteten" Verhältnisses ein. Wenn dann die Beobachtung von diesem "erwarteten" Verhältnis abweicht, dann muss der Grund anderswo zu finden sein.
....
Von solcher Korrektur steht im Text nichts. Diese Abschätzung dürfte auch recht heikel sein, weil ja nicht nur Ionisations-Potentiale relevant sind, sondern auch die Lage der Niveaus (suzzesive Anregungen im supernova-nahen Bereich) oder etwa eine Photo- oder Stossdissoziation von Molekülen O2 -> O* + O2- oder ähnliches.

Das gemessene Ne/O Verhältnis für die Sonne bzw. für die galaktische Umgebung wird in der URL mit 0.27 zu 1 bzw. 0.18 zu 1 angegeben. Angesichts der Unsicherheit, was die Ionisierung anbelangt, mag ich - und hier greife ich bynaus these auf - behaupten: im Rahmen der Messung gibt es keinen Unterschied zw. sonnigen Äpfeln und galaktischen Birnen.

LG sidi.baerenspinner
 

Bynaus

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Von solcher Korrektur steht im Text nichts.

Wenn du solche Details willst, musst du den Originalartikel lesen bzw. dich mit der Materie im Detail vertraut machen weil selbst in solchen Artikeln manchmal gewisse Vorgehensweisen als bekannt vorausgesetzt werden. Wenn aber Wissenschaftler sagen, dass interstellare neutrale Atome eine andere Zusammensetzung haben als das Sonnensystem, dann kannst du davon ausgehen, dass der gemessene Unterschied grösser ist als alle involvierten Unsicherheiten.
 

sidi.baerenspinner

Registriertes Mitglied
[...] Wenn aber Wissenschaftler sagen, dass interstellare neutrale Atome eine andere Zusammensetzung haben als das Sonnensystem, dann kannst du davon ausgehen, dass der gemessene Unterschied grösser ist als alle involvierten Unsicherheiten.

Na ja, publiziert wird ja derzeit so ziemlich alles. Ich erinnere nur an die "Kalte Fusion", an die bombastische Mitteilung der CERN man habe das Higgsboson ...aeh... immer noch nicht - wisse aber, wo man nicht mehr suchen muss, an wunderschnelle Neutrinos, an arsenhaltige DNA... Uns allen fallen beliebig viele weitere Beispiele ein.

Haette ja sein koennen, dass auch andere Leser Zweifel hegen.

spinnerliche gruesse
 

Alex74

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Ja.

Aktive Instrumente von V1 sind:

Cosmic Ray System - zählt einschlagende Partikel.
Low-Energy Charged Particles - untersucht geladene Partikel
Triaxial Fluxgate Magnetometer - mißt Magnetfelder

Bei V2 ist ferner noch aktiv:

Plasma Spectrometer - erfaßt Magnetfelder etc.

Meine Frage ist nun: wie soll mit diesen Instrumenten der Anteil von Neon oder Sauerstoff bestimmt werden? Oder das Verhältnis irgendwelcher Teilchen zu irgendwelchen anderen?

Die Voyager Sonden sind dazu nicht in der Lage.

Gruß Alex
 

Bynaus

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sidi.baerenspinner schrieb:
Haette ja sein koennen, dass auch andere Leser Zweifel hegen.

Diese Zweifel sind leider allzu oft eitle Gewissheiten, die gerne als Zweifel daherkommen möchten... Informierter Zweifel ist gut, während man bei uninformiertem Zweifel immer irgendwie vermuten muss, dass da irgendwann eine versteckte Gewissheit kommt.

@Alex:

Meine Frage ist nun: wie soll mit diesen Instrumenten der Anteil von Neon oder Sauerstoff bestimmt werden? Oder das Verhältnis irgendwelcher Teilchen zu irgendwelchen anderen?

Möglicherweise mit: "Low-Energy Charged Particles - untersucht geladene Partikel"
Aber damit kann man natürlich keine neutralen Atome untersuchen.
 
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