Cluster befasst sich zunächst mit Beschleunigungsprozessen, die Aurora antreiben

Cluster befasst sich zunächst mit Beschleunigungsprozessen, die Aurora antreiben

Video: Azubitag bei der Energie Nordeifel ene (Kann 2020).

Anonim

von Anita Heward, Royal Astronomical Society

Image

- Mit dem Cluster-Raumschiff haben Wissenschaftler des University College London (UCL) die ersten direkten Beobachtungen von geladenen Teilchen durchgeführt, die zu einigen der hellsten Polarlichter führen. Dr. Colin Forsyth präsentierte die Ergebnisse auf dem Nationalen Astronomietreffen der RAS (NAM2010) in Glasgow.

Die Polarlichter oder Nord- und Südlichter werden durch hochenergetische geladene Teilchen verursacht, die normalerweise vom Erdmagnetfeld im Weltraum gehalten werden und mit der oberen Erdatmosphäre kollidieren. Wenn diese energiereichen Partikel mit Molekülen in der Atmosphäre kollidieren, verlieren sie Energie, wodurch die atmosphärischen Moleküle glühen und die Atmosphäre erwärmen. Das Ergebnis ist eine spektakuläre Darstellung von schimmernden Vorhängen aus rotem, grünem und blauem Licht, die normalerweise über den Polarregionen zu sehen sind, gelegentlich aber auch bis nach Süden und Nordengland.

Trotz ihres häufigen Auftretens gibt es immer noch viele Fragen zu den physikalischen Prozessen hinter der Aurora. Die Teilchen, die die Aurora anregen, werden in einer Region, die sich bis zu 50.000 km über der Atmosphäre erstreckt, auf hohe Energien beschleunigt. Durch das Verständnis der Beschleunigungsprozesse in dieser Region hoffen die Wissenschaftler, die Aurora besser zu verstehen.

Die gemeinsame Mission von European Space Agency (ESA) und NASA Cluster, die im Jahr 2000 ins Leben gerufen wurde, besteht aus vier identischen Raumfahrzeugen, die in enger Formation um die Erde fliegen. Jedes Raumfahrzeug verfügt über eine Reihe von Instrumenten zur Untersuchung der geladenen Teilchen und elektromagnetischen Felder in der als Magnetosphäre bekannten Weltraumumgebung um die Erde. Die Mehrpunktperspektive des Cluster-Raumfahrzeugs ermöglicht es Wissenschaftlern, ein 3D-Bild der Magnetosphäre zu erstellen.

Dr. Colin Forsyth leitete ein internationales Team in der Hoffnung, die Beschleunigung geladener Teilchen über der Aurora direkt zu messen. Auf der NAM2010 wird Dr. Forsyth Daten aus dem Plasma Electron And Currents Experiment (PEACE) präsentieren, das vom Mullard Space Science Laboratory der UCL erstellt wurde und die diese Beschleunigung in Aktion zeigen.

"Die Cluster-Raumsonden wurden so manövriert, dass sich eine von ihnen auf einer höheren Höhe befand als die anderen, als sie über die Auroralregionen fuhren", sagte Dr. Forsyth. „Wir konnten dann gleichzeitig die Teilchenenergien in verschiedenen Höhen und damit deren Beschleunigung messen. Diese aufregenden neuen Ergebnisse werden uns neue Einblicke in die Beschleunigungsprozesse und den Energietransfer von der Magnetosphäre in die Atmosphäre geben. “

Diese neuen Beobachtungen sind der erste Schritt, um die Prozesse hinter der Aurora und ihre Auswirkungen auf die Atmosphäre zu verstehen. Dr. Forsyth und sein Team haben sich zum Ziel gesetzt, diese und ähnliche Beobachtungen mit Beobachtungen von großräumigen Prozessen in der Magnetosphäre zu verknüpfen, die in den Auroralregionen am Boden nachgewiesen werden. Dies könnte ein Schlüsselfaktor für das Verständnis sein, wie Energie aus der Magnetosphäre die Erdatmosphäre beeinflusst.