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Die Geräusche der Erde
von Stefan Deiters
astronews.com
3. Juli 2008
Das erste was Außerirdische vermutlich von der
Erde hören würden, ist ein eigentümliches Zischen und Gepiepse, das ein wenig an
die Geräusche des kleinen Roboters R2-D2 aus der Science Fiction-Saga Star
Wars erinnert. Es entsteht zusammen mit Polarlichtern. Dank der ESA-Mission
Cluster liegen nun ganz neue Erkenntnisse über diese Signale vor, die
vielleicht einen neuen Weg zur Erforschung auch fremder Planeten und Sonnen
eröffnen könnten.
Die Cluster-Mission besteht aus vier Sonden in 19.000 bis
119.000 Kilometern Höhe über der Erde.
Bild:
ESA |
Wissenschaftlicher nennen diese Signale der Erde Auroral Kilometric
Radiation, kurz AKR. Sie entsteht hoch über der Erde durch die selben
Teilchen von der Sonne, die auch für die eindrucksvollen Polarlichter
verantwortlich sind. Die AKR ist schon seit Jahrzehnten bekannt und genauso
lange hatten die Wissenschaftler angenommen, dass sich diese Signale in einem
immer breiter werdenden Kegel im All ausbreiten. Doch neue Daten der Cluster-Satelliten
zeigen nun, dass dem nicht so ist.
Mit Hilfe der vier Cluster-Satelliten haben die Wissenschaftler rund
12.000 einzelne Ausbrüche dieser Strahlung analysiert und dabei festgestellt,
dass sie sich nur in einer sehr eng begrenzten Ebene ins All ausbreitet. Während
man zuvor von einer Ausbreitung ähnlich des Lichts einer Taschenlampe
ausgegangen war, scheint jetzt alles darauf hinzudeuten, dass die Ausbreitung
eher vergleichbar ist mit einer Lampe, durch die das Licht nur durch einen engen Schlitz
entkommen kann.
"Wir können nun exakt feststellen, woher die Emissionen kommen", erläutert
Robert Mutel von der University of Iowa, der zusammen mit Kollegen
während der letzten drei Jahre die AKR untersuchte. Für jeden AKR-Ausbruch
ermittelten die Forscher auf wenige zehn Kilometer genau den
Punkt des Erdmagnetfelds, von dem er ausging. Diese Regionen liegen einige
Tausend Kilometer über dem Gebiet, in dem die Polarlichter entstehen.
"Zu diesem Ergebnis konnten wir nur gelangen, weil die Cluster-Mission
aus vier Sonden besteht", so Mutel. Für jede der in Formation fliegenden Sonden
bestimmten die Forscher exakt den Zeitpunkt, zu dem der AKR-Ausbruch die Sonde
erreicht hatte und konnten so den Ursprung des Ausbruchs ermitteln.
AKR wurden erstmals von Satelliten in den frühen 1970er Jahren registriert. Auf
die Erde gelangt diese Strahlung nicht, weil die Ionosphäre ein Durchkommen
verhindert. Zum Glück: Denn die AKR ist etwa 10.000 Mal stärker als das
leistungsstärkste militärische Radar und würde sämtliche Radiosignale auf der
Erde stören. "Immer wenn es Polarlichter gibt, entsteht auch AKR", so Mutel. Und
das gilt auch für andere Planeten: So haben Sonden auf Jupiter und Saturn sowohl
Polarlichter als auch AKR registriert.
Das bessere Verständnis der irdischen AKR hilft den Wissenschaftlern somit auch,
mehr über die Magnetosphäre von Jupiter und Saturn zu erfahren. Und vielleicht
hilft die AKR auch bei der Suche nach ähnlichen Planeten um andere Sonnen. Mit
den heutigen Radioteleskopen ist AKR von Exoplaneten zwar noch nicht zu hören,
doch Teleskope, die sich bereits in der Planungsphase befinden, sollten dies
ermöglichen. Die Analyse der AKR eines Exoplaneten würde einem beispielsweise
etwas über die Rotationsperiode eines Planeten verraten.
Darüber hinaus produzieren auch Sterne, deren Magnetfeld deutlich stärker ist
als etwas das der Erde, eine Strahlung, die der AKR sehr ähnlich ist. So
eröffnen die jetzt vorgestellte Ergebnisse auch eine neue Möglichkeit, um mehr
über das Magnetfeld von Sternen zu erfahren.
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