Weltraumteleskop Hubble zeigt Polarlichter bei Uranus

Meudon (Frankreich) -  Einem internationalen Forscherteam ist es erstmals gelungen, von der Erde aus Polarlichter über dem Planeten Uranus zu beobachten. Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zeigen zwei helle Leuchterscheinungen in der Atmosphäre des etwa vier Milliarden Kilometer entfernten Himmelskörpers. Im Gegensatz zu irdischen Polarlichtern dauern die Aurora-Erscheinungen beim Uranus nur wenige Minuten an, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Geophysical Research Letters“. Das Team hofft, aus Beobachtungen der Polarlichter neue Erkenntnisse über das Magnetfeld von Uranus zu gewinnen.

Zwei Aufnahmen von Uranus, eine vom 16. und eine vom 29. November 2011. Der Planet hat eine hellblaue Farbe, auf jedem Bild ist an einer Stelle ein leuchtender Punkt über der Planetenoberfläche zu sehen.
Polarlichter in der Atmosphäre des Uranus

„Dieser Planet konnte bislang nur ein einziges Mal im Detail beobachtet werden“, erläutert Teamleiter Laurent Lamy vom Pariser Observatorium in Meudon, „und zwar während des Vorbeiflugs der Sonde Voyager 2 im Jahr 1986.“ Damals registrierte Voyager 2 Polarlichter auf der Nachtseite von Uranus. Alle Versuche, Polarlichter auch von der Erde aus nachzuweisen, waren ohne Erfolg. „Wir hatten daher bislang keine Gelegenheit, neue Beobachtungen der ungewöhnlichen Magnetosphäre von Uranus zu erhalten.“

Das Magnetfeld von Uranus ist aus zwei Gründen ungewöhnlich. Zum einen steht die Rotationsachse des Planeten nicht, wie bei den anderen Planeten, mehr oder weniger senkrecht auf der Bahnebene, sondern sie liegt in der Bahnebene. Dadurch zeigt im Verlauf eines Uranus-Umlaufs mal der Nord-, mal der Südpol des Planeten direkt auf die Sonne. Zum anderen ist die magnetische Achse mit 60 Grad extrem stark gegen die Rotationsachse geneigt – bei der Erde sind es elf Grad - und geht zudem nicht exakt durch den Mittelpunkt des Planeten. Möglicherweise wird das Magnetfeld von Uranus durch elektrische Ströme in einem stark salzhaltigen, unter der Oberfläche gelegenen Ozean erzeugt, und nicht durch einen Eisenkern im Zentrum. Das könnte die seltsame Orientierung des Feldes erklären.

Die jetzt von Lamy und seinen Kollegen beobachteten Polarlichter unterscheiden sich deutlich von denen, die 1986 von Voyager 2 registriert wurden. So dauerten die damaligen Leuchterscheinungen erheblich länger an. Die Forscher erklären die Unterschiede mit der veränderten Lage des Magnetfelds. 1986 wies die Rotationsachse des Planeten genau auf die Sonne, das Magnetfeld hatte dadurch einen festen Winkel relativ zum Sonnenwind, einem Strom elektrisch geladener Teilchen, der von unserem Zentralgestirn ausgeht. Das Eindringen dieser Teilchen in die Atmosphäre löst die Polarlichter aus. Bei den neuen Beobachtungen war die Drehachse dagegen nahezu senkrecht zum Sonnenwind orientiert und das Magnetfeld hat sich gegen die Strömungsrichtung der Teilchen gedreht. Beobachtungen der Polarlichter zu unterschiedlichen Zeiten des Uranus-Umlaufs können den Forschern so Informationen über das Magnetfeld des Planeten liefern.