Eine Einzigartige Verbindung von bodenbasierten Aufzeichnungen und zahlreichen Satelliten hilft Wissenschaftlern, langsam hinter das Geheimnis der „Killer Elektronen“ zu kommen.
„Killer Elektronen“ sind hoch-energetische, negativ geladene Teilchen die im nahen Erdraum gefunden worden sind und für Satelliten und Astronauten eine echte Gefahr darstellen.
Zwar wurden schon zahlreiche Theorien über deren Entstehung aufgestellt und es wurden auch schon mehrere unkoordinierte Beobachtungen unternommen, doch erst jetzt kommen die Wissenschaftler hinter dieses gefährliche Phänomen, dank der zahlreichen Beobachtungen während der letzten geomagnetischen Stürme.
Bei den Nachwehen eines Sturms im November 2001 beobachtete das CARISMA (Canadian Array for Realtime Investigations of Magnetic Activity) Magnetometer eine Ultra Low Frequency (ULF) magnetische Welle, welche im Verdacht stehen „Killer Elektronen“ zu erzeugen.
CARISMA konnte die so genannte „Pc5 waves“ für mehrere Stunden aufzeichnen und zahlreiche weitere Satelliten, darunter auch NASA‘s Polar Mission, konnten ebenfalls Daten sammeln.
Mittlerweile befinden sich auch die 4 europäischen Clustersatelliten im Orbit an der Grenze zur Magnetosphäre der Erde (manchmal auch als Magnetopause bezeichnet). Und auch sie konnten ähnliche Wellenbewegungen wie damals aufzeichnen und durch den Vergleich der Daten von damals und heute kamen die Wissenschaftler hinter den Mechanismus.
Während dieses Ereignisses hatte der Solar Wind eine Geschwindigkeit von fast 750 km/s und war damit fast doppelt so schnell wie normal. Das Aufeinandertreffen dieser Sonnenpartikel auf die Magnetosphäre der Erde sorgte dann für die starken Wellenbewegungen. Außerdem reagierten die Druckwellen mit den magnetischen Feldlinien des Erdmagnetfeldes, weshalb diese bei der gleichen Frequenz wie die Pc5 Wellen mitgeschwungen sind und so die Entstehung von Killer Elektronen begünstigt haben.
„Die Magnetosphäre der Erde ist ein sehr großes, komplexes und variables System. Dies macht das Verständnis der ULF Wellen, zusammen mit dem Mechanismus des Energietransfers vom All zum Boden, zu einer unglaublich schweren Materie“ sagt Philippe Escoubet von der ESA.
„Die neuen Resultate über ULF Wellen und Killer Elektronen zeigt einmal mehr das Bedürfnis nach simultanen Beobachtungen aus dem All und vom Boden aus. Nur mit einer konstanten Aufzeichnung von bodenbasierten Instrumenten können wir die Daten aus dem All in einen globalen Kontext setzen.“
Quelle: ESA