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 Forscher verwandeln Diamant in Graphit
24.11.2017 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

nachricht Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen
24.11.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie