Cassini entdeckt „verkehrte“ Elektronenstrahlen aus der Polarlichtregion Saturn: Polarlichter gleichen irdischen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Saturn: Polarlichter gleichen irdischen

Cassini entdeckt „verkehrte“ Elektronenstrahlen aus der Polarlichtregion

Anti-planetar beschleunigte Elektronenstrahlen aus Saturns Polarlichtregion. © Universität Köln

Polarlichter, die faszinierenden Leuchtspektakel am Nachthimmel, gibt es nicht nur auf der Erde, sondern auch bei Planeten wie dem Saturn. Im Rahmen von Messungen der Raumsonde Cassini haben Forscher jetzt am „Herrn der Ringe“ eine rätselhafte neue Eigenschaft der Polarlichter nachgewiesen, die erst vor wenigen Jahren auf der Erde entdeckt wurde.

Am Saturn gibt es nach den Ergebnissen des internationalen Wissenschaftlerteams um Professor Joachim Saur vom Institut für Geophysik und Meteorologie der Universität Köln ebenfalls Elektronenstrahlen, die von der Polarlichtregion, in die „verkehrte“ Richtung, also vom Planeten weg beschleunigt werden.

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Nature berichten, zeigt die Entdeckung, dass dieses Phänomen wohl ein grundsätzlicher Vorgang bei der Entstehung der Polarlichter ist, dessen Ursachen allerdings noch ziemlich im Dunkeln liegen.

Rätselhafte Polarlichter

Polarlichter ziehen Beobachter seit jeher in ihren Bann, geben aber auch Forschern seit Generationen große Rätsel auf. Irdische Polarlichter entstehen dadurch, dass Elektronen außerhalb der Erdatmosphäre zur Erde hin beschleunigt werden. Treffen diese Elektronen auf die obere Erdatmosphäre wird die Atmosphäre zum Leuchten angeregt.

Vor einigen Jahren wurde bei der Erde kurioserweise entdeckt, dass Elektronen innerhalb der Polarlichtregion auch in die verkehrte Richtung, also von der Erde weg beschleunigt werden. Daher regen diese verkehrten, das heißt anti-planetaren Elektronen, die Atmosphäre selbst nicht zum Leuchten an. Diese anti-planetaren Elektronenstrahlen sind sehr rätselhaft, denn sie passen nicht in das Verständnis, das man von den Polarlichtern und den damit verbunden Beschleunigungsprozessen hat.

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Wie entstehen anti-planetare Elektronen?

Man versteht nicht, warum anti-planetare Elektronen überhaupt erzeugt werden. Außerdem war bisher nicht klar, ob es diese anti-planetaren Elektronen nur auf der Erde gibt, oder ob diese auch auf anderen Planeten existieren, denn die meisten anderen Planeten in unserem Sonnensystem (wie Jupiter oder Saturn) haben wie die Erde ebenfalls Polarlichter.

Im Rahmen ihrer Studie konnten die Wissenschaftler nun zumindest bestätigen, dass es solche anti-planetare Elektronen auch am Saturn gibt. Sie wurden aus Messungen der NASA Raumsonde Cassini extrahiert. Das Institut für Geophysik und Meteorologie der Universität zu Köln arbeiteten dabei eng mit Kollegen des Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University (USA) zusammen. Die amerikanischen Kollegen sind für das Magnetospheric Imaging Instrument auf der Raumsonde Cassini verantwortlich, mit der die Elektronenstrahlen gefunden wurden.

(idw – Universität zu Köln, 09.02.2006 – DLO)

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