Wo endet das Sonnensystem?

Je nach Definition kann die Grenze des Sonnensystems der Kuipergürtel, die Heliopause oder die Oortsche Wolke sein.

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

Das Sonnensystem ist riesig und umfasst acht Planeten, fünf Zwergplaneten, Hunderte von Monden und 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 endet das Sonnensystem? Die Antwort hängt davon ab, wie man das Planetensystem definiert.

Nach Angaben der NASA gibt es im Sonnensystem drei potenzielle Grenzen: den Kuipergürtel (einen Gürtel aus Gesteinskörpern jenseits der Neptunbahn), die Heliopause (den Rand des Magnetfelds der Sonne) und die Oortsche Wolke (eine ferne, Kometen enthaltende Region, die von der Erde aus nahezu unsichtbar ist).

Kuipergürtel

Der Kuipergürtel erstreckt sich von 30 bis 50 Astronomischen Einheiten (AE) von der Sonne (1 AE entspricht der Entfernung zwischen Erde und Sonne). Diese Region ist mit Asteroiden und Zwergplaneten wie Pluto gefüllt, die durch Gravitationskräfte aus dem inneren Sonnensystem geschleudert wurden.

Manche Astronomen argumentieren, dass der Kuipergürtel als Rand des Sonnensystems betrachtet werden sollte, da er den ehemaligen Rand der protoplanetaren Scheibe der Sonne darstellt. Protoplanetare Scheiben sind Ringe aus Gas und Staub, aus denen sich später Planeten, Monde und Asteroiden entwickelten.

„Wenn wir das Sonnensystem eng fassen und es nur auf die Sonne und die Planeten beschränken, dann kann der Rand des Kuipergürtels als der Rand des Sonnensystems betrachtet werden“, sagte Dan Reisenfeld, ein Forscher am Los Alamos National Laboratory in New Mexico, USA.

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

Manche Astronomen halten diese Definition jedoch für zu vereinfachend. „Das stimmt so nicht ganz. Seit der Entstehung der Planeten hat sich viel verändert – hauptsächlich nach außen“, erklärt Mike Brown vom 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 weiteren „zweiten Kuipergürtels“ weiter außen hin hin. Einige Forscher halten die genaue Abgrenzung dieser Region für unzulässig, da sie keine verlässliche Grenze des Sonnensystems darstellt.

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Die Heliopause markiert die äußere Grenze der Heliosphäre – jene Region, die vom Magnetfeld der Sonne beeinflusst wird. An der Heliopause wird der Sonnenwind, der Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ausgestoßen wird, zu schwach, um die einfallende Strahlung anderer Sterne und kosmischer Objekte in der Milchstraße abzuwehren.

„Da das Plasma innerhalb der Heliosphäre von der Sonne stammt und das Plasma außerhalb der Heliosphäre aus dem interstellaren Raum, betrachten manche die Heliosphäre als die Grenze des Sonnensystems“, sagte Reisenfeld. Der Raum außerhalb der Heliosphäre wird auch oft als „interstellarer Raum“ (der Raum zwischen den Sternen) bezeichnet.

Zwei Raumsonden haben die Heliopause durchquert: Voyager 1 im Jahr 2012 und Voyager 2 im Jahr 2018. Beim Überqueren der Heliopause registrierten die Voyager-Sonden rasch Veränderungen in Art und Intensität des auf sie treffenden Magnetismus und der Strahlung. Dies deute darauf hin, dass sie eine Art Grenze überschritten hätten, so Brown.

Die Heliosphäre ist jedoch nicht kugelförmig, sondern eine längliche Masse. Daher würde die Verwendung der Heliopause zur Definition des Sonnensystems ein verzerrtes System erzeugen, was den Ansichten einiger Planetenforscher widerspricht.

Simulation des Fluges von Voyager 1 und Voyager 2 im Weltraum. Foto: 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. „Für diejenigen, die das Sonnensystem als alles definieren, was gravitativ an die Sonne gebunden ist, markiert der Rand der Oortschen Wolke die Grenze des Sonnensystems“, so Reisenfeld.

Für einige Forscher ist die Oortsche Wolke eine ideale Wahl für die Grenze des Sonnensystems, da ein Planetensystem theoretisch aus allen Objekten besteht, die einen Stern umkreisen. Andere Forscher argumentieren jedoch, dass sich die Oortsche Wolke im interstellaren Raum und somit außerhalb des Sonnensystems befindet, selbst wenn sie an die Sonne gebunden ist. Zudem herrscht unter Wissenschaftlern Unklarheit darüber, wo die Oortsche Wolke tatsächlich endet, was sie zu einer weniger zuverlässigen Grenze macht als den Kuipergürtel.

Die häufigsten Grenzen

Von den drei möglichen Grenzen wird die Heliosheath am häufigsten von Forschern und der NASA zur Definition des Sonnensystems verwendet. Der Grund dafür ist, dass sie am einfachsten zu lokalisieren ist und sich die magnetischen Eigenschaften auf beiden Seiten deutlich unterscheiden.

Das bedeutet aber nicht, dass alles jenseits der Heliosphärenhülle ein interstellares Objekt sein muss, wie etwa der riesige Weltraumfelsen 'Oumuamua, erklärt Reisenfeld. „Die Oortsche Wolke ist Teil des Materials, aus dem Planeten bestehen, also enthält sie Material aus dem Sonnensystem, kein interstellares Material“, sagt er.

Thu Thao (laut Live Science )

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