Wissenschaftler der University of California in Los Angeles (UCLA) haben den Ursprung des oberen atmosphärischen „Zischens“ identifiziert, das die hochenergetischen Partikel anregt, die in den radioaktiven Van Allen Belts der Erde herumspringen. Dies ist insofern von Bedeutung, als dies ein sehr langes Warten auf Antworten auf den Ursprung dieser niederfrequenten Funkwellenemission war ... nach 40 Jahren des Suchens haben wir jetzt möglicherweise eine Antwort ...
Die Van-Allen-Gürtel, die die Erde umgeben, können ein schrecklicher Ort für Raumschiffe und Astronauten sein. Er nimmt ein Volumen von 200 km über der Oberfläche ein und kann sich bis zu sieben Erdradien (über 44.000 km) erstrecken. Diese Volumina hochenergetischer Teilchen werden von der Erdmagnetosphäre eingefangen und reflektieren Elektronen und Protonen in ihrem magnetischen Gefängnis hin und her. Die Van-Allen-Gürtel sind variabel und eng mit der Sonnenaktivität verbunden. Wenn der Sonnenwind auf die Erdmagnetosphäre trifft, fallen Sonnenwindpartikel in die polaren Höckerregionen, gelangen in die Atmosphäre und erzeugen in den nördlichen und südlichen Polarregionen (Aurora Borealis bzw. Aurora Australis) Auroren. Einige Partikel werden jedoch in die Magnetosphäre eingespeist und werden zwischen der Zwiebelschale eingeschlossen.mögen Schichten von Magnetfeldlinien und können nicht entkommen.
Auf diese Weise werden die Van-Allen-Gürtel geliefert, und es wird erwartet, dass die Protonen- und Elektronenpopulation bei Sonnenstürmen zunimmt und energetischer wird. Obwohl wir viel über diese Regionen wissen, ist nur sehr wenig bekannt, wie die eingefangenen Elektronen und Protonen so stark angeregt werden, dass sie Blei bis zu einer Tiefe von 1 mm durchdringen können. Dies hat offensichtliche Auswirkungen auf das Design der Tausenden von Satelliten, die die Erde umkreisen, und stellt ein ernstes Gesundheitsrisiko für Astronauten dar, die lange Zeit im Weltraum verbringen.
In neuen Forschungsergebnissen veröffentlicht in Natur Heute glaubt die UCLA-Forschungsgruppe, den Ursprung des „Zischens“ in der oberen Atmosphäre gefunden zu haben. Das Zischen hat Radiowellenfrequenzen und wurde seit frühen Missionen in den Weltraum in den 1960er Jahren beobachtet. Der endgültige Beweis für die Quelle dieses seltsamen Phänomens erwies sich als sehr schwer fassbar, da er auf magnetische Wechselwirkungen in der Magnetosphäre selbst oder sogar auf intensive Blitzsturmemissionen in die obere Atmosphäre zurückzuführen war. Jacob Bortniks Arbeit konzentriert sich auf eine völlig andere Form der elektromagnetischen Welle, die als „Chor“ bezeichnet wird. Es wurde angenommen, dass diese Welle keinen Zusammenhang mit Radio-Zischen hat, aber Bortnik beweist, dass sich Chorwellen, die sich über viele tausend Kilometer erstrecken, zu dem Zischen entwickeln können, das die Van Allen Belts charakterisiert.
“Hier zeigen wir, dass sich ein anderer Wellentyp, Chorus genannt, aus Zehntausenden von Kilometern Entfernung in die Plasmasphäre ausbreiten und sich zu Zischen entwickeln kann. Unser neues Modell berücksichtigt natürlich das beobachtete Frequenzband des Zischens, seine inkohärente Natur, seine Tag-Nacht-Asymmetrie in der Intensität, seine Assoziation mit der Sonnenaktivität und seine räumliche Verteilung. Die Verbindung zwischen Chor und Zischen ist sehr interessant, da Chor maßgeblich zur Bildung energiereicher Elektronen außerhalb der Plasmasphäre beiträgt, während Zischen diese Elektronen in niedrigeren äquatorialen Höhen abbaut. ” - Jacob Bortnik.
Die UCLA-Gruppe untersuchte eigentlich nicht das atmosphärische Zischen, sondern arbeitete an Chorwellen - die sich normalerweise außerhalb der Plasmasphäre ausbreiten - und erkannte, dass sie sich zu einem „Zischen“ entwickeln könnten, das für die Partikelerregung in den Van Allen Belts verantwortlich ist.
Diese Forschung hat massive Konsequenzen für die Vorhersage des Weltraumwetters. Die Bedingungen des Raums zwischen Sonne und Erde sind sehr wichtig, um den Beginn eines Sonnensturms vorherzusagen. Die Reaktion der oberen Erdatmosphäre ist jedoch entscheidend, um zu verstehen, wie potenziell schädliche Partikel so stark mit Energie versorgt werden.
Quelle: Physorg.com
