Front als Beschleuniger: Teilchen über uns

Front als Beschleuniger: Teilchen über uns
Front als Beschleuniger: Teilchen über uns
Anonim

Zum ersten Mal wurde die Größe der Front der Stoßwelle gemessen, die unser Planet bei seiner Bewegung erzeugt. Anscheinend dient es als ausgezeichneter natürlicher Teilchenbeschleuniger, der sie auf unglaubliche Geschwindigkeiten beschleunigt.

Schockwellen im Weltraum
Schockwellen im Weltraum
Die Stoßwellenfront der Erde, beobachtet von der Cluster-Satellitengruppe: Sie war im Januar 2005 nur 17 km dick
Die Stoßwellenfront der Erde, beobachtet von der Cluster-Satellitengruppe: Sie war im Januar 2005 nur 17 km dick

Stoßwellen im Weltall

Viele Prozesse, die in den Weiten des Universums ablaufen, wirken als Teilchenbeschleuniger. Starke Magnetfelder beschleunigen Teilchen der kosmischen Strahlung fast auf Lichtgeschwindigkeit – wie etwa im Large Hadron Collider. Im Collider geschieht dies jedoch Schritt für Schritt durch eine Reihe aufeinanderfolgender Beschleunigungen. Auch im All tut sich offenbar nach und nach alles - zu diesem Schluss kommen europäische Forscher der Cluster-Satellitengruppe.

Hier lohnt es sich, einen Exkurs zu machen und über die Front der Stoßwelle zu sprechen, die unser Planet in seiner Bewegung bildet. Die Erde erzeugt es durch die Wirkung ihres globalen Magnetfelds, das durch die Ströme geladener Teilchen des Sonnenwinds rauscht - ähnlich wie der Bug eines Schiffes eine Welle erzeugt, die durch die Wassersäule gleitet. Am 9. Januar 2005 passierten vier Cluster-Satelliten diese Front, und obwohl alles nur eine Viertelsekunde dauerte, gelang es ihnen, unschätzbare Daten darüber zu sammeln, was in diesem Bereich vor sich ging.

Insbesondere wurde gezeigt, dass hier die Elektronentemperatur stark, abrupt ansteigt, was hervorragende Bedingungen für die Beschleunigung geladener Teilchen schafft. Dies war an sich nichts Neues, aber die Wissenschaftler interessierten sich für die spezifischen Details dessen, was passierte – insbesondere die Dicke der Stoßwellenfront, von der ihre Fähigkeit abhängt, als Beschleuniger zu dienen; es waren etwa 17 km.

Früher wurden zu diesem Thema nur theoretische Studien durchgeführt, die es ermöglichten, den oberen Balken anzugeben - 100 km. Die viel dünnere Stoßwellenfront macht es jedoch zu einem effizienteren Beschleuniger, der geladenen Teilchen einen sehr beeindruckenden anfänglichen Kick verleihen kann.

Alle Arten von Stoßwellen sind im Universum sehr verbreitet, sie treten überall auf, wo ein sich schnell bewegendes Medium mit einem Hindernis oder mit einem anderen Medium kollidiert. Das passiert nicht nur bei Planeten, sondern auch bei explodierenden Sternen, schwarzen Löchern und ganzen Galaxien.

Anscheinend sind dies die ersten Beschleuniger, die Teilchen beschleunigen, die dann, bereits unter dem Einfluss verschiedener Magnetfelder, Schritt für Schritt kolossale Geschwindigkeiten erreichen und sich der Lichtgeschwindigkeit annähern.

Gemäß ESA-Pressemitteilung

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