Mehrere Betriebsmonate der THEMIS-Orbitalmission konnten eine Reihe von Mechanismen aufdecken, die zum Erscheinen eines der schönsten Phänomene über der Erde führen - der Aurora.
Aurora Borealis über Alaska, 23.-24. März 2007. Foto von Daryl Pederson
Seit mehr als einem Jahrhundert untersuchen Wissenschaftler aktiv die Natur der Aurora, aber erst mit dem Start der THEMIS-Mission beginnt sie allmählich aufzuklaren. "Die Mission hat gerade erst ihre Arbeit aufgenommen, hat aber bereits eine Reihe von Überraschungen präsentiert", sagt der Forscher Vassilis Angelopoulos (Vassilis Angelopoulos). Die fünf Satelliten, die vor knapp 8 Monaten gestartet wurden, haben bereits einige wichtige Entdeckungen im Zusammenhang mit dem Verh alten der Aurora und ihrem Ursprung gemacht.
Die erste Entdeckung wurde bereits im März gemacht, weniger als einen Monat nach der Aktivierung der Geräte im Orbit. „Am 23. März erzeugten Magnetfeldstörungen über Alaska und Kanada eine helle Aurora, die mehr als zwei Stunden anhielt“, sagt Angelopoulos. Ein Netzwerk bodengestützter Kameras, die die THEMIS-Mission unterstützten, fing den erstaunlichen Anblick ein, während Satelliten über ihnen die Anzahl geladener Teilchen und das Magnetfeld maßen.
Gleichzeitig überraschten die gesammelten Daten die Forscher: „Das Polarlicht bewegte sich 2-mal schneller westwärts als allgemein für möglich geh alten und überwand 15 Längengrade in weniger als einer Minute“, erinnert sich Angelopoulos. Die Aurora umfasste eine ganze Reihe von Blitzen, die jeweils etwa 10 Minuten dauerten. Einige von ihnen verschwanden allmählich, während andere fortfuhren, sich gegenseitig verstärkten und zu neuen wurden.
Ich war noch mehr beeindruckt von der Kraft dieses Phänomens. Nach Berechnungen von Angelopoulos betrug die Gesamtenergie dieses zweistündigen Ereignisses etwa 51014 J – ein Wert, der mit der Stärke eines Erdbebens der Stärke 5,5 vergleichbar ist. Woher kommt so viel Energie? Sieht so aus, als hätte THEMIS die Antwort gefunden.
„Satelliten haben gezeigt, dass die obere Atmosphäre der Erde durch lange „Fesseln“aus magnetischen Feldlinien direkt mit der Sonne verbunden ist“, erklärt David Sibeck, ebenfalls von der THEMIS-Mission. - Anscheinend bewegen sich die geladenen Teilchen des Sonnenwindes entlang dieser Linien und erreichen die Erde, wo sie zu geomagnetischen Stürmen und als Folge zum Polarlicht führen.
Ein solches „Magnetkabel“besteht aus rekombinierten Linien eines magnetischen Feldes – so wie die Fäden in einem gewöhnlichen Seil miteinander verflochten sind. Seine Existenz wurde schon früher gezeigt, aber nur ein Satellitennetzwerk wie THEMIS war in der Lage, seine tatsächliche 3D-Struktur zu zeigen.
„Am 20. Mai hat THEMIS zum ersten Mal ein solches „Kabel“aufgezeichnet“, erinnert sich Sibek. „Es war wirklich riesig, etwa so groß wie unser Planet, und befand sich in einer Höhe von etwa 65.000 km über seiner Oberfläche in der Magnetopause.“In diesem Bereich trifft der Sonnenwind auf das Magnetfeld der Erde und interagiert mit ihm – während die Magnetfeldlinien neu kombiniert werden und ein solches magnetisches „Kabel“bilden, das eine Fahrrinne für die Bewegung des Sonnenwinds schafft. Buchstäblich in wenigen Minuten verschwindet das „Fessel“, um durch ein neues ersetzt zu werden – und der Strom der Sonnenwindpartikel zur Erde hört nicht auf, was erstaunliche Auswirkungen auf die Polarregionen hat – einigen Berichten zufolge können sie das nicht gesehen, aber auch gehört werden (sprich: „Der Geist der Magnetpole). Die Aurora über Jupiter ist jedoch ein noch größeres Spektakel (" Shining Giant").
