Ursprünge des atmosphärischen „Zischens“ der Erde, das die Partikel des Van-Allen-Gürtels anregt, enthüllt

Wissenschaftler der University of California in Los Angeles (UCLA) haben den Ursprung hinter dem 'Zischen' der oberen Atmosphäre identifiziert, das die hochenergetischen Teilchen anregt, die im radioaktiven Van-Allen-Gürtel der Erde herumprallen. Dies ist von Bedeutung, da wir sehr lange auf Antworten auf den Ursprung dieser niederfrequenten Radiowellenemission warten mussten… nach 40 Jahren Suche haben wir jetzt vielleicht 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 Mengen hochenergetischer Teilchen werden von der Magnetosphäre der Erde gefangen und prallen 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 Magnetosphäre der Erde trifft, fallen Sonnenwindpartikel in die Polspitzenregionen und gelangen in die Atmosphäre und Polarlichter erschaffen in Nord- und Südpolarregionen (Aurora Borealis bzw. Aurora Australis). Einige Partikel werden jedoch in die Magnetosphäre eingespeist und zwischen der Zwiebelhaut eingeschlossen.mögenSchichten magnetischer Feldlinien und können nicht entweichen.

Auf diese Weise werden die Van-Allen-Gürtel versorgt, und es wird erwartet, dass die Population von Protonen und Elektronen während Sonnenstürmen zunehmen und energiereicher wird. Obwohl wir viel über diese Regionen wissen, ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie die eingefangenen Elektronen und Protonen so stark energetisiert werden, dass sie bis zu 1 mm tief in Blei eindringen können. Dies hat offensichtliche Auswirkungen auf das Design der Tausenden von Satelliten, die die Erde umkreisen, und stellt ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko für Astronauten dar, die längere Zeit im Weltraum verbringen.

In neuer Forschung veröffentlicht inNaturHeute glaubt die UCLA-Forschungsgruppe, den Ursprung des „Zischens“ in der oberen Atmosphäre gefunden zu haben. Das Zischen hat Radiowellenfrequenzen und wurde seit frühen Missionen ins All in den 1960er Jahren beobachtet. Da man annahm, dass sie von magnetischen Wechselwirkungen in der Magnetosphäre selbst oder sogar von intensiven Blitzstürmen in die obere Atmosphäre herrühren, erwies sich der endgültige Beweis für die Quelle dieses seltsamen Phänomens als sehr schwer fassbar. Die klassischen Ideen beiseite schiebend, konzentriert sich Jacob Bortniks Arbeit auf eine ganz andere Form elektromagnetischer Welle namens „Chorus“. Es wurde angenommen, dass diese Welle keine Verbindung mit Funkrauschen hat, aber Bortnik beweist, dass sich Chorwellen, die viele tausend Kilometer zurücklegen, zu dem Zischen entwickeln können, das die Van-Allen-Gürtel 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. Der Zusammenhang zwischen Chorus und Zischen ist sehr interessant, da Chorus an der Bildung hochenergetischer Elektronen außerhalb der Plasmasphäre beteiligt ist, während Zischen diese Elektronen in niedrigeren äquatorialen Höhen verbraucht.“ – Jacob Bortnik.

Die UCLA-Gruppe erforschte eigentlich nicht das atmosphärische Zischen, sondern arbeitete an Choruswellen – die sich typischerweise außerhalb der Plasmasphäre ausbreiten – und erkannte, dass sie sich zu dem „Zischen“ entwickeln könnten, das für die Teilchenenergie in den Van-Allen-Gürteln verantwortlich ist.

Diese Forschung hat massive Konsequenzen für die Vorhersage des Weltraumwetters. Die Bedingungen des Raums zwischen Sonne und Erde sind sehr wichtig, wenn man das Einsetzen eines Sonnensturms vorhersagen möchte, aber die Reaktion der oberen Atmosphäre der Erde ist entscheidend, um zu verstehen, wie potenziell schädliche Partikel in so großem Umfang energetisiert werden.

Quelle: Physorg.com