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     Projekt: Röntgenemission

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Röntgenemission von Planeten

Den ersten Nachweis von Röntgenstrahlung von einem Planeten wurde 1983 mit Hilfe des Einstein-Teleskops erbracht. Ungewöhnlich hohe Röntgenintensitäten wurden von Jupiter gemessen, so daß es schwierig ist, ein Entstehungsszenario zu finden. Während schnelle Elektronen des Sonnenwindes, in der Erdatmosphäre abgebremst, Röntgenstrahlung erzeugen, reicht dieser Prozeß nicht aus, die hohe Intensität beim Jupiter zu erklären. Am glaubhaftesten erscheint heute die Theorie, daß schwere Ionen, die durch vulkanische Aktivität von dem Jupitermond Io hinausgeschleudert werden, in der Atmosphäre von Jupiter abgebremst werden, und dort ein charakteristisches Linienemissionsspektrum erzeugen, das durch Anregung in der Atmosphäre Jupiters befindlicher Atome, insbesondere Sauerstoff und Schwefel, entsteht. Da das spektrale Auflösungsvermögen der bisherigen Röntgenteleskope nicht ausreichte, bleibt ein direkter Nachweis den neuen Teleskopen vorbehalten.

Mit dem ROSAT -Teleskop wurden neben Jupiter die Planeten Saturn, Uranus und Neptun untersucht, wobei aber nur bei Saturn ein marginaler Nachweis gelungen ist ( Ness&Schmitt1999). Dabei mußte zunächst die Eigenbewegung des Planeten herausgerechnet werden, indem jedes ankommende Photon entsprechend seiner Ankunftszeit in das Ruhesystem des sich bewegenden Planeten übertragen wurde. In dem resultierenden Bild sind dann die Photonen stationärer Quellen entlang einer scheinbaren Bahn verstreut, die eine Gegenbewegung zur Bahn des Planeten widerspiegelt, während die vom Planeten kommenden Photonen auf einer Stelle konzentriert werden. Innerhalb eines Kästchens an der Stelle, an der Saturns Photonen mit dieser Technik konzentriert sind, wurden 22 Photonen gezählt, während die gründliche Hintergrundanalyse ergab, daß im Mittel 7.6 Photonen in einem wahllos auf das Feld gesetzten Kästchen derselben Größe, erwartet werden. In dem transformierten Bild ist das Kästchen, in dem Saturn liegt, das mit der höchsten Photonenzahl, und die Wahrscheinlichkeit, zufällig an genau dieser Stelle auf diese Anzahl zu treffen beträgt 1.7 10-5.

Zweifellos sind aber weitere Beobachtungen, auch der anderen Planeten, von denen auch ROSAT nichts detektiert hat, wünschenswert.


Abb. 1: Anzahl der Felder mit jeweils gezählter Photonenzahl


Abb. 2: PSPC Aufnahme von Saturn - in dem grünen Kästchen werden 22 Photonen gezählt und genau an dieser Stelle befindet sich Saturn.

Ein kurzer Abriß der Geschichte der Röntgenastronomie

Röntgenemission von Planeten

Spektroskopische Dichtediagnostik





Stand: Don, 20 Dez 2001 13:45:00

Verantwortlich für den Inhalt: J.-U. Ness