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 Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik
20.07.2018 | Technische Universität Berlin

nachricht Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT
18.07.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

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: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics