Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

In einem neuen Computermodell schwächt der Sonnenwind das Magnetfeld des innersten Planeten

23.12.2011
Merkurs Magnetfeld – im Keim erstickt

Merkur, der sonnennächste und mit einem Durchmesser von 4900 Kilometern der kleinste aller acht Planeten, gleicht seinem Äußeren nach eher dem Mond als der Erde. Allerdings besitzt er wie diese als einziger Gesteinsplanet ein globales Magnetfeld. Warum jedoch ist es deutlich schwächer als das irdische?


Merkur im Fokus: Die Raumsonde Messenger – von der dieses Foto stammt – hat bestätigt, dass der innerste Planet ein 150-mal schwächeres Magnetfeld besitzt als die Erde. Jetzt haben Forscher eine Erklärung dafür gefunden. © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig sowie des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung präsentieren jetzt eine neue Erklärung: Demnach soll der Sonnenwind dem inneren Dynamoprozess Merkurs entgegenwirken und auf diese Weise das Magnetfeld abschwächen.

Planetare Magnetfelder werden durch Strömungen in den heißen, flüssigen Eisenkernen der Planetenerzeugt. Messungen von Mariner 10 in den Jahren 1974/75 haben gezeigt, dass auch Merkur ein Magnetfeld besitzt. Nach den Standardmodellen sollte der Dynamoeffekt in den Metallkernen der beiden Planeten ähnliche Feldstärken erzeugen. Merkurs Magnetfeld ist jedoch etwa 150-mal schwächer als jenes der Erde. Das hat die Nasa-Raumsonde Messenger jetzt bestätigt.

Wie lässt sich die große Diskrepanz in der Feldstärke erklären? Diese Frage hat nun eine Gruppe um Karl-Heinz Glaßmeier von der Technischen Universität Braunschweig beantwortet. Eine große Rolle spielt dabei der Sonnenwind – ein ständig wehender Strom aus geladenen Teilchen. Mit einem mittleren Sonnenabstand von nur rund einem Drittel des Erdabstandes ist Merkur diesen Partikeln besonders stark ausgesetzt.

„Wir müssen uns klarmachen, dass Merkur mit dem ihn umgebenden Sonnenwind eine enge Wechselwirkung eingeht“, sagt Daniel Heyner, Erstautor des im Wissenschaftsmagazin Science erschienenen Artikels und Doktorand an der International Max Planck Research School in Katlenburg-Lindau. Das führe zu starken elektrischen Strömen in der Magnetosphäre des Planeten, deren Magnetfelder dem inneren Dynamoprozess entgegenwirken.

Die neuen Computermodelle zeigen, dass ein auf diese Weise rückgekoppelter Dynamo tatsächlich möglich ist. „Derartige Simulationen des Dynamoprozesses sind die einzige Möglichkeit, gewissermaßen in den Eisenkern hineinzuschauen und Vorhersagen zur Stärke und Struktur des Magnetfeldes zu machen“, sagt Johannes Wicht vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, der mit seinem Modell wesentlich zu den Ergebnissen der Studie beigetragen hat. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die Rückkopplung letztlich zu dem schwachen Magnetfeld führt. „ Der Dynamoprozess im Merkurinnern wird durch die Wechselwirkung fast im Keim erstickt“, erläutert Glaßmeier.

Gespannt warten die Forscher der TU Braunschweig und des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung auf die weiteren Magnetfeldmessungen der Raumsonde MESSENGER sowie auf die zukünftigen Beobachtungen der beiden Satelliten der europäisch-japanischen Mission BepiColombo. Vom Jahr 2020 an wird mit einem von der TU Braunschweig entwickelten Instruments Merkurs Magnetfeld mit großer Präzision vermessen. Mit diesen neuen Daten lässt sich diese faszinierende Idee eines durch den Sonnenwind geschwächten Dynamos validieren.

Originalveröffentlichung
Daniel Heyner, Johannes Wicht, Natalia Gómez-Pérez, Dieter Schmitt, Hans-Ulrich Auster, Karl-Heinz Glassmeier
Evidence from Numerical Experiments for a Feedback Dynamo Generating Mercury’s Magnetic Field
Science, 23. Dezember 2011
DOI: 10.1126/science.1207290
Kontakt
Prof. Dr. Karl-Heinz Glaßmeier
TU Braunschweig, Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik
Tel.: +49 531 391 5214
E-Mail: kh.glassmeier@tu-bsraunschweig.de
Dipl.-Phys. Daniel Heyner
TU Braunschweig, Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik
Tel: +49 531 391 5239
E-Mail: d.heyner@tu-braunschweig.de
Dr. Johannes Wicht
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau
Tel.: +49 5556 979-437
E-Mail: wicht@mps.mpg.de

Ulrike Rolf | idw
Weitere Informationen:
http://www.mps.mpg.de
http://www.tu-braunschweig.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise