Elena Kronberg (LMU München)

Ionen im erdnahen Raum

Ziel dieses Antrags ist, die Verteilung von Plasma im erdnahen Weltraum mithilfe von Satellitenmessungen zu bestimmen. Die erdnahe Plasma-Umgebung wird kontinuierlich mit Teilchen aus dem Sonnenwind und der Ionosphäre angereichert. Diese Teilchen definieren die Dynamik des erdnahen Weltraums. Die Beobachtung und die Vorhersage der Teilchenpopulation ist von elementarer Wichtigkeit für die Modellierung der Magnetosphäre, von lebenswichtiger Bedeutung für den Betrieb moderner Kommunikationssysteme und der Planung zukünftiger Weltraummissionen. Es gibt viele brauchbare Modelle der Magnetosphäre. Jedoch leidet die Vorhersage an ungenauen Informationen über Teilchenverteilungen, die den Modellen als Grundlage dienen. Diese Antrag zielt darauf ab, diese Situation zu verbessern. Die Partikelverteilung soll als Funktion von der Position im erdnahen Weltraum und den Sonnenwindparametern bestimmt werden, ebenso wie von der Stärke der magnetischen Turbulenz und in Abhängigkeit der Partikelzusammensetzung. Um das zu erreichen, wollen wir die Verteilungsfunktionen aus Daten der europäischen Mission ''Cluster'' berechnen. Diese Mission ragt durch die Abdeckung von anderthalb Sonnenzyklen, die Aufnahme eines breiten Partikelenergiespektrums und durch das Erkennen der Ionenzusammensetzung heraus. Bislang hatte die geringe Anzahl von Beobachtungen eine solche Studie verhindert. Nachdem wir die Partikelverteilungsfunktionen bestimmt haben, um sie als Randbedingung nutzen zu können, benutzen wir sie als Inputparameter in magnetosphärischen Modellen. Wir werden die Daten an einem spezifischen magnetischen Sturm testen, um die Verbesserung in der Vorhersage der Magnetosphärendynamik zu belegen. Hierzu wollen wir unser neues Verfahren benutzen, um die Teilchenpopulation zu quantifizieren. Für diese umfangreiche Studie soll ein/e Doktorand/in zum Erwerb von Spezialkenntnissen für die erdnahe Plasmaumgebung eingestellt werden.