MMS: Weltraumforschung unter Grazer Mitarbeit
Magnetosphäre:
Planeten, die ein eigenes Magnetfeld besitzen, bilden unter der Einwirkung des Sonnenwindes eine Magnetosphäre aus - so auch die Erde. Ihre Grenze verläuft dort, wo sich der äußere Druck des Sonnenwindes und der innere Druck der Magnetosphäre die Waage halten und wird Magnetopause genannt.
Diese Erkenntnisse betreffen die Struktur und das Wechselspiel der in Magnetosphären wirkenden Kräfte, die von dem Satellitenquartett in einer stark elliptischen Bahn - 2,5 bis 150.000 Kilometern entfernt von der Erde - untersucht werden.
Zuletzt seien laut Wolfgang Baumjohann, Direktor des Grazer Instituts für Weltraumforschung (IWF), Daten ausgewertet worden, die die vier Satelliten im Herbst 2015 in der Grenzregion zwischen dem Sonnenwind und der Erdmagnetosphäre - der Magnetopause an der sonnenzugewandten Erdseite - gesammelt haben.
Ausgang des Nordlichts
Damals flogen die Satelliten offenbar mitten durch die Geburtsregion einer Rekonnexion, einem Prozess, bei dem magnetische Energie in Teilchenenergie umgewandelt wird und dessen Effekte in Form von magnetischen Stürmen und Phänomenen wie dem Nordlicht auch Auswirkungen auf die Erde haben.
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Das Polarlicht - als Nordlicht (Aurora borealis) auf der Nordhalbkugel und als Südlicht (Aurora australis) auf der Südhalbkugel - ist eine Leuchterscheinung durch angeregte Stickstoff- und Sauerstoffatome, die in Polargebieten beim Auftreffen beschleunigter geladener Teilchen aus der Erdmagnetosphäre auf die Atmosphäre entsteht
Unter Beteiligung der Wissenschafter des Grazer IWF wurden in der jüngsten Ausgabe des Magazin „Science“ nun die aktuellen Erkenntnisse über jene Zone publiziert. Die Forscher erwarten sich durch bessere Kenntnis der Magnetopause auch, die Rekonnexionsprozesse noch genauer zu verstehen.
Die Publikation:
C.T. Russell, R.J. Strangeway, C. Zhao, B.J. Anderson, W. Baumjohann et al.: "Structure, Force Balance, and Topology of the Earth’s Magnetopause, Science 2017, VOL 356, Issue 6341
Besonderer Maßstab
„Wir haben den Druck des Erdmagnetfeldes mit dem des Sonnenwindplasmas verglichen. Basierend auf dieser Analyse und auf Messungen der Elektronengeschwindigkeit über die Magnetopause hinweg haben wir herausgefunden, dass die Magnetopause aus dünnen Teilschichten besteht“, verriet Co-Autor Baumjohann. Außerdem seien kleinste Regionen entdeckt worden, „in denen das Magnetfeld entweder sehr niedrig oder stark verbogen ist und ein starker elektrischer Strom vorherrscht“, so der Experte.
APA (Scheriau)
Baumjohann ist an der Erforschung des Schutzschildes der Erde beteiligt
Das Besondere an der gesamten Mission sei der Maßstab, in dem die Magnetosphäre der Erde untersucht wird: „Die Satelliten können in sehr engem Abstand zueinander fliegen und im Bereich von zehn bis hundert Millisekunden messen. Dadurch bekommen wir eine viel feinere Auflösung als bisher“, erklärte Baumjohann.
Graz größter nicht-amerikanischer Missionspartner
Das Grazer IWF ist der größte nicht-amerikanische Partner der NASA-Mission. Es hat die Leitung für die Potenzialregelung, mit der die elektrostatische Aufladung der Satelliten kompensiert wird, ist an dem Elektronenstrahlinstrument und dem Digital FluxGate-Magnetometer beteiligt, mit denen elektrische und magnetische Felder gemessen werden und engagiert sich auch bei der Auswertung der Daten.