Je nach Definition kann die Grenze des Sonnensystems der Kuipergürtel, die Heliopause oder die Oortsche Wolke sein.
Das Sonnensystem besteht aus acht Planeten. Foto: 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 oft auch einander mit Geschwindigkeiten von Tausenden von Kilometern pro Stunde. Wo endet das Sonnensystem? Die Antwort hängt davon ab, wie man das Planetensystem definiert.
Laut NASA hat das Sonnensystem drei potenzielle Grenzen: den Kuipergürtel (einen Gürtel aus Gesteinskörpern jenseits der Neptunbahn), die Heliosphäre (den Rand des Magnetfelds der Sonne) und die Oortsche Wolke (eine entfernte Region mit Kometen, die von der Erde aus nahezu unsichtbar ist).
Kuipergürtel
Der Kuipergürtel erstreckt sich 30 bis 50 Astronomische Einheiten (AE) von der Sonne entfernt (1 AE ist die Entfernung zwischen Erde und Sonne). Diese Region ist voller Asteroiden und Zwergplaneten wie Pluto, die durch Gravitationskämpfe mit den Planeten aus dem inneren Sonnensystem geschleudert wurden.
Einige Astronomen argumentieren, dass der Kuipergürtel als Rand des Sonnensystems betrachtet werden sollte, da er den Rand der protoplanetaren Scheibe der Sonne darstellt. Die protoplanetare Scheibe ist ein Gürtel aus Gas und Staub, aus dem sich später Planeten, Monde und Asteroiden entwickelten.
„Wenn wir das Sonnensystem eng als nur die Sonne und die Planeten definieren, 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 simpel. „Sie stimmt nicht ganz. Seit der Entstehung der Planeten hat sich viel bewegt – vor allem nach außen“, erklärt Mike Brown vom California Institute of Technology (Caltech).
Der Kuipergürtel umfasst demnach nicht das gesamte Sonnensystem. Im Oktober 2023 deutete die Entdeckung einer Reihe neuer Objekte außerhalb des Kuipergürtels darauf hin, dass es weiter draußen einen „zweiten Kuipergürtel“ geben könnte. Einige Forscher glauben, dass die Unsicherheit über den äußeren Rand dieser Region es unmöglich macht, eine verlässliche Grenze des Sonnensystems zu bestimmen.
Japan voll
Die Heliopause ist der äußere Rand der Heliosphäre – der Region, die vom Magnetfeld der Sonne beeinflusst wird. In der Heliopause wird der Sonnenwind, der von der Sonne ausgesandte Strom geladener Teilchen, zu schwach, um die einfallende Strahlung anderer Sterne und kosmischer Objekte in der Milchstraße abzuwehren.
„Da das Plasma innerhalb der Heliosheath von der Sonne stammt und das Plasma außerhalb der Heliosheath aus dem interstellaren Bereich, betrachten manche die Heliosheath als Grenze des Sonnensystems“, sagte Reisenfeld. Der Raum außerhalb der Heliosheath wird oft auch als „interstellarer Raum“ (der Raum zwischen den Sternen) bezeichnet.
Zwei Raumsonden haben die Heliopause überschritten: Voyager 1 im Jahr 2012 und Voyager 2 im Jahr 2018. Als sie die Heliopause passierten, registrierten die Voyager schnell Veränderungen in Art und Stärke des auf sie einwirkenden Magnetismus und der Strahlung. Dies deutet darauf hin, dass sie eine Art Grenze überschritten haben, sagte Brown.
Die Heliosphäre ist jedoch keine Kugel, sondern eine längliche Masse. Daher würde die Verwendung der Heliopause zur Definition des Sonnensystems ein verzerrtes System erzeugen, was den Ansichten einiger Forscher über Planetensysteme widerspricht.
Simulation des Weltraumflugs von Voyager 1 und Voyager 2. Foto: NASA/JPL-Caltech
Oortsche Wolke
Laut NASA ist die Oortsche Wolke die entfernteste und breiteste potenzielle Grenze des Sonnensystems und erstreckt sich bis zu einer Entfernung von etwa 100.000 AE vom Stern. „Menschen, die das Sonnensystem als alles definieren, was gravitativ an die Sonne gebunden ist, betrachten den Rand der Oortschen Wolke als den Rand des Sonnensystems“, sagte Reisenfeld.
Für einige Forscher ist dies 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 damit außerhalb des Sonnensystems befindet, selbst wenn sie an die Sonne gebunden ist. Zudem ist unklar , wo die Oortsche Wolke tatsächlich endet, was sie zu einer weniger zuverlässigen Grenze macht als den Kuipergürtel.
Die häufigsten Grenzen
Von den drei potenziellen Grenzen wird die Heliosheath von Forschern und der NASA am häufigsten zur Definition des Sonnensystems verwendet. Der Grund dafür ist, dass sie am einfachsten zu lokalisieren ist und die magnetischen Eigenschaften auf beiden Seiten deutlich unterschiedlich sind.
Das bedeute aber nicht, dass alles jenseits der Heliosphäre ein interstellares Objekt sein müsse, wie der riesige Weltraumbrocken 'Oumuamua, sagt Reisenfeld. „Auch die Oortsche Wolke gehört zu dem Material, aus dem Planeten bestehen. Es handelt sich also um Material des Sonnensystems, nicht um interstellares Material“, sagt er.
Thu Thao (Laut Live Science )
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