Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Staubige Begleiter durch Licht und Schatten

02.05.2008
Max-Planck-Wissenschaftler entdecken neue Strukturen im Staubring des Planeten Jupiter

Der Ring des Gasplaneten Jupiter ist ausgedehnter und besteht aus kleineren Teilchen als bisher angenommen. Das haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau, des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg und der University of Maryland jetzt entdeckt. Ihnen gelang es zum ersten Mal, die Staubkörnchen, die um den Jupiter kreisen, direkt zu vermessen. Dabei fanden die Forscher unter anderem heraus, dass der Schatten des Planeten entscheidenden Einfluss auf die Umlaufbahnen der Partikel und die Struktur des Ringsystems hat (Nature, 1. Mai 2008).


Kosmische CD: Das Bild zeigt eine schematische Ansicht von Jupiters Ringsystem mit den Umlaufbahnen der inneren Monde. Die US-Raumsonde Galileo hat bei ihrer Passage zum ersten Mal die Ringstruktur im Detail untersucht. Bild: Icarus/Elsevier

Ringe aus winzigen Teilchen umgeben alle großen Planeten im Sonnensystem. Am bekanntesten sind die des Saturn, die sich von der Erde aus schon mit einem kleinen Teleskop beobachten lassen. Doch auch der Jupiter hat solch staubige Begleiter, wie man seit Ende der 1970er-Jahre weiß. Die Partikel entstanden durch Zusammenstöße der Jupitermonde mit Meteoriten und sind nur etwa eintausendstel Millimeter groß. Das entspricht ungefähr der Größe der Teilchen im Zigarettenrauch.

Hochempfindlicher Detektor an Bord

... mehr zu:
»Planet »Staubteilchen

Die Messdaten der Wissenschaftler stammen von der amerikanischen Raumsonde Galileo, die sieben Jahre lang durch das Jupitersystem flog. An Bord trug die Sonde einen hochempfindlichen Staubdetektor, der auf seinem Weg durch den Jupiterring einige Tausend Einschläge von Staubkörnchen registrierte. Diese Daten haben die Forscher aus Deutschland und den USA jetzt ausgewertet. "Dank unserer Messungen konnten wir bisher unbekannte Eigenschaften des Rings nachweisen", sagt Harald Krüger vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

So etwa finden sich Staubteilchen in viel größerer Entfernung vom Planeten als bisher angenommen. Das gesamte Ringsystem hat damit einen Durchmesser von mehr als 640.000 Kilometer. "Zudem fliegen einige Teilchen auf Bahnen, die stark gegen die Äquatorebene des Jupiter geneigt sind", berichtet Krüger.

Teilchen wechseln ihre Ladung

Um die Messergebnisse zu verstehen, waren aufwändige Computersimulationen nötig. "Dabei hat sich gezeigt, dass der Schatten des Jupiter eine viel größere Rolle spielt, als wir dachten", erklärt Douglas P. Hamilton von der University of Maryland. Auf der Tagseite des Riesenplaneten lädt die Sonnenstrahlung die Staubteilchen positiv auf, während sie auf der Nachtseite eine negative Ladung tragen.

Auf ihrer Reise durch das starke Magnetfeld des Planeten wirken deshalb völlig verschiedene Kräfte auf die Partikel - je nachdem, ob sie gerade durch Licht oder Schatten fliegen. Die Forscher entdeckten, dass dieses komplizierte Wechselspiel die Bewegung der Staubteilchen maßgeblich bestimmt. "Mit unserem Modell lassen sich alle wesentlichen Strukturen im Ring erklären, die wir beobachtet haben", sagt Harald Krüger.

Die Ergebnisse der Wissenschaftler sind nicht nur für das Verständnis des Jupitersystems von Bedeutung, denn elektrisch aufgeladene Staubteilchen spielen auch bei der Geburt von Planeten eine entscheidende Rolle. "Jupiters Ringe sind wie ein Labor, in dem wir staubige astrophysikalische Prozesse untersuchen können", so Krüger.

[BK/HOR]

Originalveröffentlichung:

Douglas P. Hamilton & Harald Krüger
The sculpting of Jupiter’s gossamer rings by its shadow
Nature, 1. Mai 2008

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Planet Staubteilchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Erforschung von Elementarteilchen in Materialien
17.01.2017 | Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie

nachricht Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Geothermie: Den Sommer im Winter ernten

18.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Kompositmaterial für die Wasseraufbereitung

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Brain-Computer-Interface: Wenn der Computer uns intuitiv versteht

18.01.2017 | Informationstechnologie