Wo endet das Sonnensystem?

Je nach Definition könnte die Grenze des Sonnensystems der Kuipergürtel, der heliozentrische Gürtel oder die Oortsche Wolke sein.

Das Sonnensystem besteht aus 8 Planeten. Bild: NASA/JPL

Das Sonnensystem ist riesig und umfasst acht Planeten, fünf Zwergplaneten, Hunderte von Monden sowie Millionen von Asteroiden und Kometen. Sie alle umkreisen die Sonne und in vielen Fällen auch einander mit Geschwindigkeiten von Tausenden von Kilometern pro Stunde. Wo also liegt das Ende des Sonnensystems? Die Antwort hängt davon ab, wie dieses Planetensystem definiert wird.

Nach Angaben der NASA gibt es im Sonnensystem drei potenzielle Grenzen: den Kuipergürtel (einen Gürtel aus felsigen Himmelskörpern jenseits der Neptunbahn), den heliozentrischen Gürtel (den Rand des Magnetfelds der Sonne) und die Oortsche Wolke (eine Region, die ferne Kometen enthält, die von der Erde aus fast unsichtbar sind).

Kuipergürtel

Der Kuipergürtel erstreckt sich von 30 bis 50 Astronomischen Einheiten (AE) von der Sonne (1 AE entspricht in etwa der Entfernung zwischen Erde und Sonne). Diese Region ist mit Asteroiden und Zwergplaneten wie Pluto gefüllt, die durch Gravitationskämpfe mit anderen Planeten aus den inneren Bereichen des Sonnensystems herausgeschleudert wurden.

Manche Astronomen argumentieren, dass der Kuipergürtel als Rand des Sonnensystems betrachtet werden sollte, da er das darstellt, was ansonsten der Rand der protoplanetaren Scheibe der Sonne wäre. Die protoplanetare Scheibe ist ein Ring aus Gas und Staub, aus dem sich später Planeten, Monde und Asteroiden entwickeln.

„Wenn wir das Sonnensystem eng fassen, also nur die Sonne und die Planeten als Teil des Sonnensystems betrachten, dann könnte der Rand des Kuipergürtels als Rand des Sonnensystems angesehen werden“, sagte Dan Reisenfeld, Forscher am Los Alamos National Laboratory in New Mexico, USA.

Der Kuipergürtel ist voller Asteroiden, die das Sonnensystem umkreisen. Foto: BBC

Manche Astronomen halten diese Definition jedoch für zu vereinfachend. „Das stimmt so nicht ganz. Seit der Entstehung der Planeten hat sich vieles verändert – hauptsächlich nach außen“, erklärt Mike Brown, Experte am California Institute of Technology (Caltech).

Demnach umfasst der Kuipergürtel nicht alles im Sonnensystem. Im Oktober 2023 deutete die Entdeckung mehrerer neuer Objekte außerhalb des Kuipergürtels auf die Existenz eines „zweiten Kuipergürtels“ weiter außen hin hin. Einige Forscher argumentieren, dass die Unsicherheit bezüglich der äußeren Grenze dieser Region sie als verlässliche Grenze des Sonnensystems ungeeignet macht.

Volle Sonne

Die Heliopause markiert den äußeren Rand der Heliosphäre – jener Region, die vom Magnetfeld der Sonne beeinflusst wird. Während der Heliopause ist der Sonnenwind, also der Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ausgestoßen wird, zu schwach, um die einfallende Strahlung von Sternen und anderen Himmelskörpern der Milchstraße abzuwehren.

„Da das Plasma im Inneren des Sonnenvollmonds von der Sonne stammt und das Plasma außerhalb des Sonnenvollmonds aus dem interstellaren Raum, betrachten manche den Sonnenvollmond als Grenze des Sonnensystems“, erklärte Reisenfeld. Der Raum außerhalb des Sonnenvollmonds wird oft auch als „interstellarer Raum“ (der Raum zwischen den Sternen) bezeichnet.

Zwei Raumsonden haben die heliozentrische Zone bereits durchquert: Voyager 1 im Jahr 2012 und Voyager 2 im Jahr 2018. Beim Verlassen der heliozentrischen Zone registrierten die Voyager-Sonden rasch Veränderungen in Art und Intensität des auf sie zurasenden Magnetismus und der Strahlung. Laut Brown deutete dies darauf hin, dass sie eine Art Grenze überschritten hatten.

Die Heliosphäre ist jedoch nicht kugelförmig, sondern länglich. Daher würde die Verwendung des heliozentrischen Weltbildes zur Definition des Sonnensystems ein verzerrtes System erzeugen, was den Ansichten einiger Forscher über Planetensysteme widerspricht.

Eine Simulation der Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 im Weltraum. Bild: NASA/JPL-Caltech

Oortsche Wolke

Laut NASA ist die Oortsche Wolke die entfernteste und ausgedehnteste potenzielle Grenze des Sonnensystems und erstreckt sich bis zu etwa 100.000 AE von der Sonne. „Diejenigen, die das Sonnensystem als alles definieren, was gravitativ an die Sonne gebunden ist, betrachten den Rand der Oortschen Wolke als die Grenze des Sonnensystems“, sagte Reisenfeld.

Für einige Forscher ist dies die ideale Wahl für die Grenze des Sonnensystems, da ein Planetensystem theoretisch alle Objekte umfasst, die einen Stern umkreisen. Andere Forscher argumentieren jedoch, dass die Oortsche Wolke im interstellaren Raum liegt und somit außerhalb des Sonnensystems, selbst wenn sie an die Sonne gebunden ist. Darüber hinaus herrscht unter Wissenschaftlern Unsicherheit über den tatsächlichen Endpunkt der Oortschen Wolke, was sie zu einer weniger zuverlässigen Grenze macht als den Kuipergürtel.

Die häufigste Grenze

Von den drei möglichen Grenzen wird die heliozentrische Grenze am häufigsten von Forschern und der NASA zur Definition des Sonnensystems verwendet. Dies liegt daran, dass sie am einfachsten zu identifizieren ist und sich die magnetischen Eigenschaften auf beiden Seiten deutlich unterscheiden.

Das bedeutet aber nicht, dass alles jenseits des Vollmonds zwangsläufig ein interstellares Objekt sein muss, wie etwa der riesige Weltraumfelsen „Oumuamua“, so Reisenfeld. „Auch die Oortsche Wolke besteht aus Material, aus dem Planeten aufgebaut sind. Sie enthält also Material aus dem Sonnensystem, kein interstellares Material“, erklärte er.

Thu Thao (laut Live Science )

Quellenlink: https://vnexpress.net/dau-la-diem-ket-thuc-cua-he-mat-troi-4728611.html