Neptuns seltsames Magnetfeld

Das Magnetfeld Neptuns ist ständigen, gravierenden Veränderungen unterworfen. Ursache dafür ist das Zusammenwirken der geladenen Teilchen des Sonnenwinds und der Rotation des Magnetfelds. Das zeigen aufwendige Simulationen von Forschern mithilfe des Supercomputers DiRAC in Cambridge. Damit lassen sich auch bislang rätselhafte Messergebnisse der Raumsonde Voyager 2 aus dem Jahr 1989 erklären, berichten die Wissenschaftler auf einer Fachtagung der britischen Royal Astronomical Society im walisischen Ort Llandudno.

Der Schnappschuss aus der Simulation der Magnetfelder von Neptun zeigt eine kleinen Kugel in der Mitte, von der fadenartige Linien abgehen, teilweise in runden Schleifen wie Felder von einem Magneten.Simulation von Neptuns Magnetfeld

„Wir verstehen das Magnetfeld des achten Planeten unseres Sonnensystems bislang nur sehr schlecht“, sagt Teammitglied Adam Masters vom Imperial College London. „Unsere Modellierungen sind ein großer Schritt nach vorn.“ Voyager 2 war bislang die einzige Raumsonde, die an Neptun vorbeigeflogen ist. Die Messinstrumente der Sonde zeigten damals ein seltsam unregelmäßiges, asymmetrisches Magnetfeld um den Planeten.

Neptuns Rotationsachse ist mit 28 Grad noch etwas stärker gegen die Bahnebene geneigt als die der Erde. Noch ungewöhnlicher ist jedoch, dass das Magnetfeld noch einmal um 47 Grad gegen die Rotationsachse des Planeten gekippt ist. „Das ist, als würde man den magnetischen Nordpol der Erde nach Mitteleuropa verschieben“, so Masters. Da gegenwärtig keine weiteren Missionen zum Neptun geplant sind, besteht keine Chance, die Auswirkung dieser Schräglage auf die Magnetosphäre des Planeten direkt zu beobachten.

So bleibt den Forschern nur der Rückgriff auf Modellrechnungen. „Doch die Simulation des Magnetfelds eines ganzen Planeten ist keine einfache Aufgabe“, sagt Masters, „sie ist nur mithilfe von Supercomputern lösbar.“ Am Imperial College taten sich deshalb Planetenforscher, Atmosphärenforscher und Plasmaforscher zusammen, um interdisziplinär mit dem Supercomputer DiRAC das Magnetfeld Neptuns zu simulieren. Die Modellrechnungen zeigen, wie die geladenen Teilchen des Sonnenwinds in das schräg rotierende Magnetfeld eindringen, mitgerissen werden und so die Struktur des Feldes stark beeinflussen. Die Forscher hoffen nun, die am Planeten Neptun gewonnenen Kenntnisse auch auf das Zusammenwirken der irdischen Magnetosphäre mit dem Sonnenwind, sowie auf neptunähnliche Planeten bei anderen Sternen anwenden zu können.