Astrophysik Unsichtbarer Schild schützt Erde vor Beschuss

So stellen sich die Forscher den Schild inmitten der zwei Van-Allen-Gürtel vor

(Foto: Andy Kale, University of Alberta)

Astrophysiker haben einen Gürtel um die Erde entdeckt, an dem energiereiche Teilchen wie an einer Wand abprallen. Das irdische Magnetfeld schließen Forscher als Erklärung für das Phänomen aus.

Von Marlene Weiß

Rund um die Erde, in knapp 12 000 Kilometern Höhe im All, gibt es offenbar eine Zone, die hochenergetische Elektronen kaum durchdringen können. Dieser Schutzschild liegt zwischen den beiden Van-Allen-Gürteln: zwei Schichten konzentrierter Partikel, die sich wie eine Art riesiger Donut im All um die Erde legen, festgehalten von deren Magnetfeld.

Seit zwei Jahren untersuchen die beiden Van-Allen-Zwillingssonden der Nasa diesen Bereich. Aus ihren Daten hat ein Team um Daniel Baker von der University of Colorado nun geschlossen, dass Elektronen mit hoher Energie dort an einer unsichtbaren Grenze nahezu vollständig abprallen (Nature, Bd. 515, S. 531, 2014). Die Forscher vergleichen das mit dem Energieschild, der Raumschiffe wie die Enterprise bei der TV-Serie Star Trek umgibt und bei Angriffen gerne einmal ausfällt.

Was bremst die Elektronen ab?

Wie es zum realen Schutzschild kommt, ist nicht klar. Dass das Magnetfeld der Erde allein eine solche Barriere erzeugt, schließen die Forscher aus. Vielmehr vermuten sie, dass es an Prozessen in der Plasmasphäre liegt, einer Region um die Erde, die ein geladenes, kühles Gas enthält. Womöglich könnten sehr schnelle Elektronen zwar ein Stück weit in diesen Bereich eindringen, würden aber dann - dort, wo der Schild zu liegen scheint - durch Wechselwirkungen mit Gas und Erdmagnetfeld abgebremst.

"Ein ähnliches Phänomen kennt man vom Jupiter, auch wenn dort andere Vorgänge dahinterstecken", sagt Norbert Krupp vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen. Daher sei so ein Schild-Effekt plausibel. Allerdings könnte die Situation in Zeiten starker Sonnenaktivität anders aussehen, wenn die Sonne mehr Teilchen ins All und Richtung Erde schleudert. Womöglich kann man sich dann auf den Energieschild des Planeten also auch nur bedingt verlassen - wie bei Star Trek.