Interstellarer Raum

Hallo

Ich verstehe was zum Thema Interstellaren Raum nicht ganz, Ist der Interstellare Raum eine klar definierte Grenze (z.b. 121 AE) oder verschiebt er sich immer wieder?

Bin dankbar für jede hilfe 😁

Der interstellare Bereich beginnt da, wo der Einfluß des einzelnen Sterns wie zB Magnetfeld oder "Sternwind" nicht mehr dominiert - im Fall unserer eigenen Sonne also dort, wo das Magnetfeld der Sonne und der Sonnenwind so weit abgeschwächt sind, dass das interstellare Medium stärker ist("Heliopause"- siehe auch Wikipedia hierzu). Diese "Grenzziehung" ist nicht in jeder Richtung gleich weit entfernt: da die Sonne (mit ihren Planeten) sich mit etwa 23 km/s relativ zum interstellaren Medium bewegt, wird diese Grenze auf der Anstömseite näher an die Sonne herangedrückt und auf der abgewandten Seite länger ausgezogen:


Bild: NASA/Walt Feimer

Auf der Anströmseite liegt die Heliopause bei ca 110 bis 150 AE - bei anderen Sternen, mit stärkerem bzw schwächerem Magnetfeld und Sternenwind kann dies aber auch weiter draußen oder näher dran liegen. Es gibt also keine allgemeine Grenze, die für alle Sterne gilt.

Von wann ist die Grafik? Lässt sich abschätzen, wann V1 und V2 die Heliopause erreichen werden? Sind dann noch Messwerte zu erwarten? Oder ist News Horizons sogar schneller dort?

Aus Wiki:

Even though it was launched far faster than any outward probe before it, New Horizons will never overtake either Voyager 1 or Voyager 2 as the most distant human-made object from Earth. Close flybys of Saturn and Titan gave Voyager 1 an advantage with their gravity assist. When New Horizons reaches the distance of 100 AU, it will be travelling at about 13 km/s (29,000 mph), around 4 km/s (8,900 mph) slower than Voyager 1 at that distance

New Horizon wird (von der Distanz her) immer hinter den Voyager-Sonden (die sind aufgrund ihrer Fly-bys einfach schneller) bleiben und kommt ca. 2038 bei einer Distanz von 100 AEs an (Voyager 1 fliegt aktuell in einem Sonnabstand von ca 137 AEs, Voyager 2 bei ca. 114 AEs). Siehe auch https://theskylive.com/voyager1-tracker

Von wann ist die Grafik? Lässt sich abschätzen, wann V1 und V2 die Heliopause erreichen werden? Sind dann noch Messwerte zu erwarten? Oder ist News Horizons sogar schneller dort?

Die Grafik ist schon etwa aelter. Voyager 1 hat die Heliopause am 25. August 2012 erreicht. Bei Voyager 2 wartet man noch darauf, geht aber derzeit von 2019 oder 2020 aus. Beide Sonden senden weiterhin wertvolle Daten und sollten dies auch bis vorraussichtlich 2025 noch tun.

Aus Wiki:

Zitat

Even though it was launched far faster than any outward probe before it, New Horizons will never overtake either Voyager 1 or Voyager 2 as the most distant human-made object from Earth. Close flybys of Saturn and Titan gave Voyager 1 an advantage with their gravity assist. When New Horizons reaches the distance of 100 AU, it will be travelling at about 13 km/s (29,000 mph), around 4 km/s (8,900 mph) slower than Voyager 1 at that distance

New Horizon wird (von der Distanz her) immer hinter den Voyager-Sonden (die sind aufgrund ihrer Fly-bys einfach schneller) bleiben und kommt ca. 2038 bei einer Distanz von 100 AEs an (Voyager 1 fliegt aktuell in einem Sonnabstand von ca 137 AEs, Voyager 2 bei ca. 114 AEs). Siehe auch https://theskylive.com/voyager1-tracker

Bei den Trackern ist immer wieder interessant zu sehen, dass sich im Verlauf eines Jahres die Sonden, wieder Erde zu nähern scheinen, während sie sich weiterhin von der Sonne entfernen.

Das erscheint deshalb derart so, da die Erde im Verlauf eines Jahres bei ihrer Umrundung der Sonne eine höhere Bahngeschwindigkeit hat, als die Voyager-Sonden in Bezug auf die Sonne. Die Erde nähert sich somit "von hinten". Ein halbes Jahr später, wenn die Erde sich so gesehen wieder entfernt, wird der Abstand schneller größer, als er vorher kleiner wurde, so dass sich über das Jahr gemittelt die Sonden trotzdem entfernen.

Danke für die Hilfe. Aber es gibt ja Objekte die eine Umlaufbahn von über 121 AE's hat oder? Die gehören ja auch noch zu unseren Sonnensystem aber sind trotzdem interstaller oder wie wird das eingeteilt?

@Beni1598:

Die Objekte der Oortschen Wolke (https://de.wikipedia.org/wiki/Oortsche_Wolke) liegen außerhalb der Heliopause, sind aber noch eindeutig gravitativ an die Sonne als Zentralkörper gebunden, also auf Umlaufbahnen um die Sonne. Reicht etwa bis 100.000 AE (das ist schon mehr als ein Drittel des Abstands bis zum nächsten Fixstern Proxima Centauri !). Außerhalb der Heliopause sind sie ungeschützt dem interstellaren Medium ausgesetzt. Teilweise befinden sie sich auf hochelliptischen Bahnen, zB Sedna mit einem Aphel von 910 AE und einem Perihel von 76 AE, also mit kurzen Bahnabschnitten noch innerhalb der Heliopause. (https://de.wikipedia.org/wiki/(90377)_Sedna)

@MaxBlank

Nehmen wir mal an eine Sonde lander auf Sedna wenn sie bei 80 AE's ist und Sedna bewegt sich weiter fort. Ist die Sonde dann mal ja und dann wieder mal nein im interstalleren Raum?

@Beni1598:

Ja, so kann man es ausdrücken: die Reichweite der Gravitationskraft ist ja "unendlich" (sie nimmt quadratisch mit dem Abstand ab, wird aber nie Null); es gibt also keine harte Grenze, an der man sagt: hier hört der Einfluß zB der Sonne ganz auf. Deshalb zieht man andere Kriterien heran: dominiert der Einfluß des Sonnenwinds (innerhalb der Heliopause) oder des interstellaren Mediums (außerhalb der Heliopause) ? Hier gibt es dann deutliche (=scharfe) Grenzziehungen.

@MaxBlanck

Danke für die Hilfe. Ist halt eine Sache der Definition aber auch der Einfluss des Sonnenwindes kann man nicht ganz genau eine klare Grenze ziehen oder sehe ich das falsch? Die einzige Daten sind ja von Voyager 1 bis jetzt.

@Beni1598:

Die Heliopause ist ja definiert als die Grenzfläche, an der der Druck des Sonnenwinds (von "innen") genau so groß ist wie der Druck des interstellaren Mediums (von "außen") - insofern ist es schon eine eindeutige und klare Grenzziehung und nicht nur willkürlich.
Außer den Voyager-Sonden, die diesen Bereich "in situ" erkundet haben, gab es auch die NASA-Mission IBEX = Interstellar Boundary EXplorer (2008 bis 2013); sieh zB hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Interstellar_Boundary_Explorer, mit der zB die Form der Heliosphäre "downstream", also im lang ausgezogenen Schweif, ermittelt werden konnte

Hallo

Ich glaube mit "nicht ganz genau eine klare Grenze" meint Beni1598 nicht die Definition der Grenze - die ist ja insoferne ganz klar definiert - sondern die räumlichen Orte der Grenze. Da diese Drücke nunmal zeitlich variabel sind, ändert sich dauernd die Position der Grenze. Also zeitlich gesehen ist die Fläche dieser Grenze im Raum unscharf.

Ich meinte damit das sich wie James sagte die Grenze zeitlich verändert ob es wirklich Sinn macht die klare Grenze zu ziehen.

Ja, natürlich macht es Sinn.
Mit der Angabe "wo" sich "etwas" befindet, nimmst du ja nicht nur eine grobe räumliche Ortsbestimmung vor, sondern verknüpfst ja auch weitere Bedingungen und Zustände damit. Dazu muß aber auch diesbezüglich die Grenze definiert sein. Das gilt für Raumfahrtzeuge wie für erdgebundene Fahrzeuge.
Wenn du sagt ihr befindet euch im Auto in Österreich oder Italien, dann hast du nicht nur den Ort grob bestimmt, sondern verknüpfst damit auch andere Tempobeschränkungen, andere Strafen, wenn sie dich bei Nichteinhaltung erwischen  , u.s.w .
Insoferne macht das Wissen um Grenzen ja wohl Sinn.
Im Fall des Raumfahrzeuges ändert sich dann sofort die Erwartungshaltung bezüglich der Messergebnisse und dergleichen.

Man darf sich schon klar machen, dass diese grenze insofern willkürlich ist, da sie von uns Menschen definiert wird, damit man weiß, von was man spricht, wenn man von "interstellarem Raum" im Gegensatz um "solaren Raum", also von "innerhalb des Sonnensystems" spricht.
Dieser grenze ist aber nicht naturgegeben, ähnlich wie wir auch Himmelskörper in Planeten, Monde, Zwergplaneten und Sterne einteilen (mit nicht immer ganz scharfen Definitionsgrenzen). Und diese können sich deswegen auch mal ändern ( -> Pluto).

Das ist ein wenig das Knifflige an Sprache und Begrifflichkeiten: Wir hoffen, dass alle anderen die gleiche Definition des "Dings" haben, von dem wir reden. In der Regel passt da ja auch einigermaßen gut und meistens sind wir uns alle einige was ein Tisch und was ein Stuhl ist und wo das eine aufhört und das andere anfängt. Bei anderen Dingen sind die Definitionen aber (noch) nicht so scharf, was auch daran liegen mag, dass man das, von dem man spricht auch noch nicht so klar umreißen kann (kennt). Somit können mitunter verschiedene Definitionen für ein und denselben Begriff vorliegen.

Das geht manchmal schon, wenn sich uneinig darüber ist, welche Farbe etwas nun hat. Ist das noch blau oder schon violett?

Danke für eure Hilfe. Also ich sehe es so jetzt das wir jetzt eine grobe Dedinition haben und die reicht momentan. Da unsere Kenntnisse in dieser Region begrenzt sind.