Ein Bild aus einer magnetohydrodynamischen Simulation des Gamera-Projekts im Johns Hopkins Applied Physics Laboratory zeigt Bursty-Flows (in Rot und Braun) im Plasmablatt.
(Bild: © K. Sorathia / JHUAPL)
Laut Forschern könnten Auroren und Satellitenfunktionen durch Plasmablasen in der Nähe des Schwanzes der Erdmagnetosphäre beeinflusst werden.
Die Sonne strahlt kontinuierlich den sogenannten "Sonnenwind" aus, eine Sternbrise, die 400 Kilometer pro Sekunde durch den Weltraum fliegen kann. Am 15. Dezember 2019 veröffentlichten die Forscher eine neue Studie, in der die Schwingungen und "Blasen" untersucht wurden, die der Sonnenwind in der magnetisch geladenen Erdhülle erzeugt, und wie er sich auf der Nachtseite der Erde zeigt.
Bei Erreichen der Erde trifft der Sonnenwind auf die Magnetosphäre des Planeten. Im äußeren Teil der Magnetosphäre gleiten die geladenen Teilchen des Sonnenwinds im Allgemeinen wie Wasser auf dem Rücken einer Ente ab. In der inneren Magnetosphäre verursacht es jedoch Turbulenzen, so diese Forscher in einer kürzlich veröffentlichten Stellungnahme.
Diese Turbulenzen erzeugen komplexe Effekte, einschließlich vieler verschiedener Arten von Wellen. Für diese Studie haben Physiker der Rice University eine neue Methode entwickelt, um die Störungen oder Schwingungen zu untersuchen, die im Plasma an der Basis der Magnetosphäre auftreten.
Die Physiker der Rice University arbeiteten mit Forschern des Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University zusammen, um einen Code zu entwickeln, mit dem sie Simulationen über diese Schwingungen oder "Wellen" durchführen können. Ein Algorithmus, der als Rice Convection Model bekannt ist und laut Rice-Vertretern "Jahrzehnte in Arbeit" ist, spielte eine Rolle in diesem magnetosphärischen Code. Der Algorithmus heißt Gamera nach dem fiktiven japanischen Monster mit dem gleichen Namen.
Die Magnetosphäre der Erde ist ein bisschen wie der Querschnitt eines Flügels geformt. Auf der von der Sonne abgewandten Seite der Magnetosphäre - der Nachtseite der Erde - befindet sich der spitze Schwanz des Flügels, und "platzende Plasmablasen" werden aufgefangen und sinken zur Erde zurück, wodurch Wellen im Plasma entstehen.
Die Wellen bewegen sich wie eine gezupfte Gitarrensaite, die schnell ins Gleichgewicht zurückkehrt, sagte Frank Toffoletto, Weltraumplasmaphysiker an der Rice University und Hauptautor der neuen Studie, in der Erklärung.
Diese niederfrequenten Wellen, Eigenmodi genannt, wurden nicht viel untersucht, scheinen jedoch "mit dynamischen Störungen der Magnetosphäre verbunden zu sein", die Phänomene wie schöne Auroren oder weniger ansprechende Ereignisse wie Störungen von Satelliten und Stromnetzen verursachen Erde.
Diese neue Forschung wurde am 15. Dezember in der Zeitschrift JGR Space Physics veröffentlicht.
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