ESA-Satelliten beobachten Veränderungen im Magnetfeld der Erde
Das Cluster-Satellitenquartett der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), das Veränderungen im Magnetfeld der Erde beobachtet, hat zum ersten Mal eine "magnetische Neuanordnung� aufgezeichnet. Das Projektziel der Cluster-Satelliten besteht in der Gewinnung neuer Erkenntnisse über Wechselwirkungen des Erdmagnetfelds mit anderen Magnetfeldern des Sonnensystems. Vom Einfluss der Sonneneruptionen auf das Magnetfeld der Erde spüren wir dann etwas, wenn es zu Funkstörungen kommt oder wir die Gelegenheit haben, Nord- bzw. Südpolarlichter beobachten. Bereits seit einiger Zeit ist Wissenschaftlern bekannt, dass die hochenergetischen Teilchen, die bei Sonneneruptionen freigesetzt werden, mit dem Magnetfeld der Erde eine Wechselwirkung eingehen. Dabei wird die Form des Erdmagnetfelds verändert und Energie freigesetzt. Bisher wussten die Wissenschaftler jedoch nicht, wie genau dieser Vorgang abläuft und auf welche Weise sich das Erdmagnetfeld verformt. "Um den Prozess der Rekonnexion besser verstehen zu können, ist es sehr wichtig, die Struktur, die beim Aufbrechen und der anschließenden Neuanordnung der Magnetfeldlinien entsteht, zu untersuchen. Der Raum, um den herum sich die Magnetfeldlinien neu anordnen, wird als magnetischer Nullpunkt bezeichnet�, heißt es in einer Veröffentlichung der Fachzeitschrift Nature Physics. Die gewonnenen Forschungserkenntnisse sind von großer Bedeutung, da es nicht nur zwischen Magnetfeldlinien der Erde und der Sonne zu Wechselwirkungen kommt. Auch von anderen, weitaus größeren Himmelskörpern ausgesendete Strahlung, beispielsweise die der schwarzen Löcher, übt Einfluss auf das Erdmagnetfeld aus. "Um ein dreidimensionales Bild der Rekonnexion zu erhalten, müssen gleichzeitig mindestens von vier Punkten des Weltraums aus Messungen durchgeführt werden", wird im Artikel erklärt. Die Cluster-Satelliten der ESA - Salsa, Samba, Tango und Rumba - können genau diese Bilder liefern. Die Cluster-Satelliten wurden für eine am 15. September 2001 erwartete Rekonnexion so positioniert, dass sie magnetische Veränderungen an der vorausberechneten Stelle würden aufzeichnen können. Die Mission glückte, und so ist das internationale Team mit Forschungsmitarbeitern aus Frankreich, Deutschland, den Niederlanden, dem VK, den USA und China seitdem mit der Auswertung der Daten vollauf beschäftigt. Die Datenauswertungen haben ergeben, dass sich das Erdmagnetfeld in einer anderen Art und Weise verformt, als die Wissenschaftler vorausberechnet hatten. "Diese charakteristische Form des Magnetfelds ist bisher noch nie beobachtet oder anhand von Theorien oder Simulationen vermutet worden", erläuterten die Leiter des Teams, Dr. C. Xiao von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Professor Pu von der Universität Peking und Professor Wang von der Dalian University of Technology. Die Forscher fanden heraus, dass die magnetische Rekonnexion in einem Durchmesser von etwa 500 Kilometern stattfindet, und sie beobachteten, dass sich bei der Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern eine spiralförmige Struktur bildete. Die Magnetfeldlinien knickten im rechten Winkel ab, um sich dann erneut zu verbinden (Abbildung). Das Forscherteam plant, weitere magnetische Rekonnexionen zu untersuchen, um festzustellen, ob die entdeckten Magnetfeldformen einzigartig sind oder ob sie regelmäßig auftreten. Die Forschungsergebnisse der Cluster-Satelliten helfen den Wissenschaftlern nicht nur, die Zusammenhänge im Weltraum zu verstehen, sondern sie sind auch auf der Erde von konkretem Nutzen. Ein besseres Verständnis der magnetischen Neuanordnung soll zur Konstruktion von Fusionsreaktoren beitragen, in denen superheißes Plasma mit Hilfe von Magnetfeldern eingeschlossen werden kann.
Länder
China, Deutschland, Frankreich, Niederlande, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten