20.02.2002 · Internationales Forscherteam entdeckt Staubscheibe im Sonnensystem und die Astrobiologen freuen sich.
Von Harald Zaun
© Photo: Brad Smith (University of Hawaii), Glenn Schneider (University of Arizona), and NASA
So könnte unser Sonnensystem aus weiter Ferne aussehen
Wissenschaftler der europäischen Weltraumagentur Esa haben den ersten direkten Beweis dafür gefunden, dass in unserem Sonnensystem jenseits der Saturnbahn eine helle Staubscheibe existiert. Diese Entdeckung berechtigt zur Hoffnung, dass derlei Staubringe auch in den Tiefen des Kosmos bei fernen Sonnensystemen existieren, ja womöglich die Regel sind. Mithilfe eines solchen Merkmals könnten die Planetenjäger künftig mit ihren leistungsstarken Weltraumteleskopen noch gezielter nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, so genannten Exoplaneten suchen.
Insgesamt 29 Jahre lang raste die Nasa-Raumsonde Pioneer 10 mit einer Rekordgeschwindigkeit von 120.000 Stundenkilometern durch unser Sonnensystem und sandte dabei zusammen mit ihrer Schwestersonde Pioneer 11 Daten- und Bildmaterial zur Erde, das bis auf den heutigen Tag noch nicht vollkommen ausgewertet ist.
Pioneer-Datenarchiv half
Einer, der jüngst zusammen mit einem internationalen Team in dem Datenarchiv der beiden US-Raumsonden in "staubigen" alten virtuellen Aktenordnern herumgekramt hat, ist Markus Landgraf vom European Space Operations Centre (Esoc) der Esa in Darmstadt, der nach mühevoller Kleinarbeit Hinweise auf Staubpartikel jenseits der Saturnbahn fand, die beide Sonden während ihres "Saturn-Aufenthaltes" in den 80er Jahren aufzeichneten.
Bislang konnte keiner etwas mit diesen Bit und Bytes anfangen. Nunmehr fügten die Forscher die Mosaiksteine mithilfe dieser und der Daten der Nasa-Raumsonde Ulysses, die seit mehr als zehn Jahren um die Pole der Sonne kreist und deren Bahn auch durch den interstellaren Raum führt, zu einem Bild zusammen. Das Ergebnis ist eindeutig: Unser Sonnensystem ist von einer hellen Staubscheibe durchzogen, das außerhalb der Saturnbahn beginnt.
Woher stammt der Staub
Damit ist die kontorvers diskutierte Frage, ob es im Sonnensystem Staub gibt, beantwortet. Bleibt die nach dem Ursprung. Landgraf und seine Kollegen sind sich sicher, dass der Staub auch aus dem Sonnensystem stammt. In erster Linie stützt sich diese Annahme auf den direkten Vergleich der alten Pioneer- und neu gesammelter Ulysses-Daten. Die von Ulysses entdeckten interstellaren Staubkörner stellten sich als zehn bis einhundert Mal kleiner heraus als jene, die Pioneer seinerzeit entdeckt hatte.
Daraus folgern die Astronomen, dass die von Pioneer registrierten Partikel im Kuiper-Gürtel entstanden sein müssen, also nicht aus den Tiefen des Alls "importiert" wurden. Der Kuiper-Gürtel ist eine scheibenförmige Region, die sich hinter der Neptunbahn erstreckt und bis zu weit ins All reicht. Hier befinden sich Myriaden kleiner vereister Felsbrocken.
Staubring könnte auf die Anwesenheit von Exoplaneten hindeuten
Neben dem Herkunftsort der Staubkörner konnten die Astronomen auch die Dichte des Rings in der Nähe der Saturnbahn berechnen, die ausgesprochen gering ist. "In einem Volumen von 50 Kubikkilometern findet sich dort gerade einmal ein Staubteilchen", erklärt Markus Landgraf. "Und dennoch erzeugt die Materie einen hell leuchtenden Staubring, wie er auch von anderen Sternen bekannt ist." Allerdings braucht der Ring, will er seine Masse halten, pro Sekunde rund fünfzig Tonnen Staub Nachschub.
Von unschätzbaren Wert könnte diese Entdeckung insbesondere für Planetenjäger und Astrobiologen sein. Denn sollte sich die Vermutung bestätigen, dass solche Staubscheiben auch um ferne Sonnen zwangsläufig entstehen, wäre dies ein direktes Indiz für die Existenz von fremden Planetensystemen. Was vor fünf Milliarden Jahren in unserem Sonnensystem geschah, als dort nur eine rotierende Staubwolke aus Gas und Staub existierte, die sich langsam unter ihrer eigenen Schwerkraft verdichtete, bis ein paar hundert Millionen Jahre später im Zentrum die Sonne und in ihrem Umfeld die Planeten entstanden, müsste sich auch anderswo in den Tiefen des Kosmos abgespielt haben. Auch dort müssten sich Planeten und ebensolche Staubscheiben gebildet haben, nach denen man nur noch Ausschau zu halten braucht. Fände man in den Tiefen des Universums einen Staubring um einen Stern, wäre dies zugleich ein ideales Merkmal, um mit zukünftigen Weltraumteleskopen gezielt nach Exoplaneten zu fahnden, so die Überlegung der Forscher.
