„Piratensender“ Jupiter: Radiostrahlung birgt Überraschung

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Die Erde ist laut. Radiolaut. So werden in der Astronomie Objekte bezeichnet, die eine messbare Radiostrahlung verursachen. Dazu gehört auch die Erde, deren Magnetfeld geladene Teilchen wie Elektronen oder Protonen beeinflusst und so Radiostrahlung verursacht. Doch auch andere Planeten wie der Saturn oder der Jupiter verursachen eine solche Strahlung. Ihre Messung erlaubt Rückschlüsse auf planetare Magnetfelder. Genau diese waren das Ziel eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF, das am Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (IWF) in Graz durchgeführt wurde.

Gemeinsam mit Kollegen aus den USA und Frankreich wollte das Team um Helmut O. Rucker, Stellvertretender und Wissenschaftlicher Direktor des IWF, spezielle Radiostrahlung der Erde und des Saturn analysieren. Mit Hilfe von Radiodaten der NASA-Raumsonden „Stereo-A“ und „Stereo-B“ gelang ihnen das auch – doch zuvor funkte ihnen ein „Störsender“ in die Arbeit.

Dazu sagt Helmut Rucker: „Im Zuge der Auswertung entdeckte mein Kollege Dr. Mykhaylo Panchenko eine eigenartige Radiostrahlung, die vom Jupiter ausging – also eigentlich gar nicht Teil unseres Projekts gewesen wäre. Dass diese Strahlung aber trotz 50-jähriger Beobachtung der Jupiterradiostrahlung unentdeckt geblieben war, war für uns Anlass, ihr auf den Grund zu gehen.“

Auffällig an der Strahlung im Dekameterbereich (Wellenlänge von rund 10 Metern) war vor allem ihre Periodizität, also der Wechsel ihrer Intensität. Bisher waren für die Dekameterstrahlung des Jupiter zwei Perioden bekannt: eine, die sich durch die Rotation des Jupiter ergibt und 9 Stunden, 55 Minuten und 29,7 Sekunden umfasst, sowie eine weitere, die auf den Einfluss des Jupitermonds Io auf das Magnetfeld zurückzuführen ist (42,46 Stunden). Mit einer Periodizität von etwa 10,07 Stunden lag die neu entdeckte Komponente der Radiostrahlung aber rund 1,5 Prozent über derjenigen die sich durch die Rotation des Jupiters ergibt.

Mykhaylo Panchenko: „Unsere weiteren Analysen legten die Vermutung nahe, dass die Quelle dieser neuen Radiokomponente gemeinsam mit Jupiter rotiert. Wir vermuten, dass der Strahlungsursprung in der Nähe des so genannten Plasmatorus des Jupiter-mondes Io liegt.“

Dieser ist ein ringförmiger Bereich um den Jupiter, der auf Höhe der Bahnebene des Mondes Io liegt und durch vulkanisches Material des Mondes gebildet wird, das mit dem Magnetfeld des Jupiter in Wechselwirkung steht. Diese These zur Quelle und Fragen zur Erzeugung der Radioimpulse müssen nun in zukünftigen Projekten geklärt werden.

(Bild: Die vier größten Jupitermonde Io, Europa, Ganymed und Kallisto (v.l.n.r.), aufgenommen von der NASA-Raumsonde Galileo)

Für das FWF-Projekt stellte die in „Geophysical Research Letters“ veröffentlichte Arbeit zur Entdeckung der Radiostrahlung ein unerwartetes „Nebenprodukt“ dar. Doch auch zu den eigentlich geplanten Arbeiten über die Radiostrahlung der Erde und des Saturn gelangen wichtige Fortschritte. So konnte durch die Analyse der Stereo-A- und -B-Daten eine deutliche tägliche Modulation für die aurorale Kilometerwellenlängen-Radiostrahlung der Erde festgestellt werden.

Weiter gelang eine „Inflight“-Kalibration des Stereo-Antennensystems auf Grundlage spezieller mathematischer Ansätze. Damit wurde eine exakte Charakterisierung des Empfangsverhaltens dieses Systems ermöglicht. Zusätzlich wurden für die Saturn-Kilometerwellenlängen-Radiostrahlung genaue Analysen zu deren Modulation durchgeführt.

Zur Erweiterung des Projekts meint Helmut Rucker: „Grundlagenforschung lebt vom Unerwarteten. Dank der Flexibilität des FWF war es uns möglich, einer wissen-schaftlichen Überraschung mit solider Datenanalyse zu begegnen.“ Eine Tatsache, die auch die internationalen Evaluatoren des Projekts mit ausgezeichneten Bewertungen im Abschlussbericht würdigten.

Quellen: NASA/Sterne und Weltraum vom 27.08.2012

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