Pluto – Wechselwirkung mit dem Sonnenwind einzigartig

Eine Studie zeigt, dass Plutos Wechselwirkung mit dem Sonnenwind einzigartig ist

In der Art und Weise wie Pluto mit dem Sonnenwind, einem kontinuierlichen Strom geladener Teilchen von der Sonne interagiert, verhält er sich weniger wie ein Komet als erwartet und etwas mehr wie ein Planet wie z.b. Mars oder Venus.

Dies entspricht der ersten Analyse der Pluto Wechselwirkung mit dem Sonnenwind, finanziert durch die NASA Mission „New Horizons“ welche am 04. Mai 2016 im „Journal of Geophysical Research – Space Physics by the American Geophysical Union (AGU)“ veröffentlicht wurde.

Anhand der Daten des (SWAP) Instrumentes aus dem Sonnenwind rundum Pluto, die beim „New Horizons“ Vorbeiflug im Juli 2015 gesammelt wurden, haben Wissenschaftler zum ersten Mal das Material, dass aus der Pluto Atmosphäre kommt beobachtet und die Interaktion mit dem Sonnenwind untersucht, wobei es zu einer weiteren „Pluto Überraschung“ kam.

„Das ist eine Art der Interaktion, die wir noch nie zuvor irgendwo in unserem Sonnensystem gesehen haben“ sagte David J. McComas, Erstautor der Studie. McComas, Professor für astrophysikalische Wissenschaften an der Princeton University und Vize-Präsident für das Princeton Plasma Physics Laboratory. „Die Ergebnisse sind erstaunlich.“ McComas leitet das SWAP-Instrument an Bord der Raumsonde „New Horizons“; Er leitete auch die Entwicklung des SWAP im Southwest Research Institute (SwRI) in San Antonio, Texas.

Astrphysiker sagen, dass sie nun eine wahre Fundgrube an Informationen über die Interaktion von Pluto’s Atmosphäre mit dem Sonnenwind haben. Der Sonnenwind ist das Plasma, dass von der Sonne mit Überschall (160 Millionen Kilometer pro Stunde) in das Sonnensystem geschleudert wird. Dieser badet Planeten, Asteroiden, Kometen und den interplanetaren Raum in einer Suppe aus überwiegend Protonen und Elektronen.

Früher dachten die meisten Forscher, dass man Pluto mehr wie einen Kometen charakterisieren müsste, welcher über ein großes Gebiet der sanften Verlangsamung des Sonnenwindes verfügt, im Gegensatz zu der abrupten Umleitung die der Sonnenwind auf einem Planeten wie Mars oder Venus erfährt. Stattdessen ist Pluto ein Hybrid, wie ein Auto das zum Teil Gas- und zum Teil batteriebetrieben fährt, sagen die Forscher.

Pluto verblüfft also weiterhin. „Diese Ergebnisse sprechen für die Macht der Erforschung. Wir haben also wieder einmal Neuland betreten und entdecken dort völlig neue Arten von Ausdrücken in der Natur,“sagte SwRI’s Alan Stern, Leiter der „New Horizons“ Mission.

Da Pluto so weit von der Sonne entfernt – durchschnittlich etwa 6 Milliarden Kilometer – und damit der am weitesten entfernte und der kleinste Planet im Sonnensystem ist, dachten Wissenschaftler, dass Pluto’s Schwerkraft nicht stark genug wäre, um die schweren Ionen in seiner erweiterten Atmosphäre zu halten. Doch „Pluto’s Schwerkraft ist klar ausreichend um das Material relativ begrenzt zu halten“, sagte McComas.

Die Forscher konnten mit Hilfe des SWAP-Instrumentes die schweren Ionen des Methans, das Hauptgas das von Plutos Atmosphäre entweicht von den leichten Ionen des Wasserstoffs die von der Sonne kommen, trennen.

Zusätzliche Pluto Erkenntnisse:

– Pluto hat wie die Erde einen lange Ionenschweif, dessen Abwind sich mindestens über eine Entfernung von etwa 100 Pluto Radien (118.700 km, fast drei Mal der Umfang der Erde) erstreckt. Er ist beladen mit schweren Ionen aus der Atmosphäre und von einer „erheblichen Struktur.“

– Die behinderung des Sonnenwindes des Planeten Pluto ist kleiner, als man gedacht hatte. Der Sonnenwind wird erst bei einer Distanz von ein paar planetarischen Radien, ca 3.000 Kilometer (der ungefähre Abstand zwischen Chicago und Los Angeles) blockiert.

– Auf Pluto gibt es eine sehr dünne Grenze, wo der Schwanz aus schweren Ionen Pluto’s auf die Scheide des gestauten Sonnenwindes trifft, der ein Hindernis für seine Fluss darstellt.

Heather Elliott, Astrophysiker am SwRI und Co-Autor der Veröffentlichung merkte an, „Der Vergleich der Sonnenwind-Pluto-Interaktion mit der Sonnenwind-Wechselwirkung bei anderen Planeten und Körpern ist interessant, weil die physikalischen Bedingungen für jeden anders sind und die vorherrschenden physikalischen Prozesse sich nach diesen Bedingungen richten.“

Diese Erkenntnisse bieten Hinweise auf die magnetisierten Plasmen, die man bei anderen Sternen finden könnte, sagte McComas. „Die Interaktion mit dem Sonnenwind ist sehr vielfältig, so dass dieser Vergleich hilft die Zusammenhänge in unserem Sonnensystem und darüber hinaus besser zu verstehen.“