Sie sind wahre Grenzgänger im Weltall: Eigentlich sollten die Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 nur Bilder von den Gasriesen Jupiter und Saturn machen. Aber als sie ihre Mission elf Jahre nach dem Start 1977 bravourös erfüllt hatten, und immer noch bestens funktionierten, schickten ihre Erbauer von der amerikanischen Weltraumagentur Nasa die beiden Späher auf eine viel weitere Reise: bis an die Grenze unseres Sonnensystems und darüber hinaus. Von dort sollen sie Daten zur Erde funken. Denn über den Rand unserer Planetenwelt weiß man bisher fast nichts.

Inzwischen fliegen beide Sonden in der Grenzzone zum interstellaren Raum. Jetzt haben Forscher Daten analysiert, die Voyager 2 vom Rand unseres Planetensystems nach Hause sandte. Im Wissenschaftsmagazin Nature beschreiben die Forscher, dass sie einmal mehr ihr Weltbild korrigieren müssen: Die innere Form des Sonnensystems ist nicht, wie früher angenommen, eine Kugel, sondern anscheinend eher ein Ei.

Die Form unserer Welt wird nicht etwa durch die ungefähr in einer Ebene kreisenden Planeten vorgegeben – also durch eine Scheibe. Die innere Grenze des Sonnensystems sehen Forscher in jener Gegend, in der der Sonnenwind plötzlich stark gebremst wird. Dieser Strom elektrisch geladener Teilchen braust von der Sonne aus in alle Richtungen und füllt letztlich eine Blase aus. Am sogenannten Termination Shock werden sie abrupt unter Schallgeschwindigkeit abgebremst. Grund dafür ist ein kosmisches Gas ebenfalls geladener Teilchen, das aus der Milchstraße kommt und von außen gegen den Sonnenwind drückt. Wie sich zeigt, umgibt der Termination Shock die Sonne nicht in Kugelform. Dort, wo Voyager 2 die unsichtbare Wand durchflog, ist die Blase deutlich eingedellt.

Die innere Form des Sonnensystems - genauer: der Termination Shock (innere blaue Blase) – ist nicht exakt kugelförmig, sondern leicht eingedellt (im Bild links unten). Aus dem interstellaren Raum drückt ein Gas geladener Teilchen (orange) gegen die Heliosphäre (großes blaues oval), in der der Sonnenwind, also elektrisch geladene Teilchen unseres Sterns, von der Sonne nach außen strömt. Bis zum Termination Shock fliegen die Sonnen-Partikel mit Überschallgeschwindigkeit, jenseits langsamer. © NASA / JPL

Das merkten die Forscher, weil Voyager 2 die innere Grenze des Sonnensystems früher erreichte als angenommen: Die Schwestersonde Voyager 1 hatte 94-mal eine Strecke von der Entfernung der Erde zur Sonne zurücklegen müssen, um den Termination Shock zu erreichen. Die Messfühler von Voyager 2 zeigten die Grenzregion aber schon an, als der Späher nur 84-mal die Sonne-Erde-Distanz überwunden hatte.

Beide Sonden messen permanent die Geschwindigkeit des Sonnenwindes und das Magnetfeld, das sie umgibt. Allerdings haben die Forscher solche Daten vom Termination Shock auf absehbare Zeit nur von den beiden Stellen, wo Voyager 1 und 2 die Blase durchstießen. Ob sie also an anderen Stellen weitere Dellen und Ausbeulungen hat, ist unbekannt. Möglicherweise ähnelt das Sonnensystem weniger einem Ei, sondern vielmehr einem unregelmäßigen Wattebausch. Wie die jetzt entdeckte Verformung zustande kommt, ist noch unklar. Die Forscher vermuten, dass ein gewaltiges interstellares Magnetfeld die Ausbreitung des Sonnenwindes behindert.

Voyager 1 ist jetzt so weit von der Erde entfernt, wie noch keine von Menschen hergestellte Maschine zuvor: mehr als 15 Milliarden Kilometer. Voraussichtlich im nächsten Jahrzehnt werden beide Weltraumlabore an eine weitere Grenze kommen, an der der inzwischen recht langsame Sonnenwind gänzlich vom galaktischen Teilchengas gestoppt wird. Dort, wo der Einfluss unseres Sterns endet, beginnt der interstellare Raum.

In der Ferne arbeiten Voyager 1 und 2 in der kalten und dunklen Umgebung ohne Solarenergie. Atombatterien liefern noch genug Strom, damit die Sonden weiterhin Daten an die Erde senden können. Bis 2020 könnte die Energie reichen, hoffen die Weltraumforscher.