Neptun – Magnetfeld

Die Magnetosphäre Neptuns ist vermutlich die ruhigste und unspektakulärste des gesamten Sonnensystems. Voyager 2 konnte bei ihrem Vorbeiflug keine nennenswerten dynamischen Prozesse beobachten, obwohl durchaus gewisse Ähnlichkeiten zur irdischen Magnetosphäre bestehen. Die Magnetosphäre verursacht eine Bugwellenfront in dem Strom geladener Teilchen, der ständig von der Sonne abgestrahlt wird, dem sogenannten Sonnenwind.

Die Stoßwellenfront, auch Bow Shock genannt, entsteht knapp 35 Planetenradien (circa 865.000 Kilometer) in Sonnenrichtung vor Neptun und bremst die elektrisch geladenen Sonnenwindpartikel merklich ab, so dass teilweise aufgestaut werden und die Front bilden. Ein Gleichgewicht zwischen dem Druck des Sonnenwindes und dem Gegendruck der Magnetosphäre stellt sich ungefähr 25 Planetenradien (circa 615.000 Kilometer) vor Neptun ein. Hinter Neptun verursacht der Sonnenwind einen ausgeprägten Magnetschweif, der sich mindestens 75 Planetenradien (1,85 Millionen Kilometer) in dem Weltraum erstreckt, aber höchstwahrscheinlich noch größer ist.

Schematische Darstellung von Neptuns Magnetfeld (University of Colorado)
Schematische Darstellung von Neptuns Magnetfeld (University of Colorado)

Aufgrund einer relativ dünnen und massearmen Schicht elektrisch leitfähigen Materials besitzt Neptun kein Dipolmagnetfeld wie die Erde, sondern – wie Uranus – ein Quadrupolfeld mit jeweils zwei Nordpolen und zwei Südpolen. Als Ursache dafür gelten Konvektionsströmungen in einer Schicht, die relativ weit vom Mittelpunkt des Planeten entfernt ist. Deswegen ist der Ursprung des Magnetfeldes etwa 13.000 Kilometer gegen den geometrischen Mittelpunkt Neptuns versetzt. Die Feldstärke am Äquator ist mit 1,4 Mikrotesla viel schwächer als die des äquatorialen Erdmagnetfeldes mit 30 Mikrotesla. Zieht man allerdings den Abstand vom Planetenzentrum als Variable in Betracht, zeigt die Berechnung des magnetischen Momentes einen rund 28 Mal höheren Wert (2,2*1017 T*m3), verglichen mit der Erde (7,9*1015 T*m3).