Descripción del proyecto
Un método avanzado para investigar la dinámica de los electrones en los cinturones de radiación
La magnetosfera actúa como un laboratorio natural de plasma, albergando los cinturones de radiación de la Tierra, llenos de partículas de alta energía. Los electrones energéticos plantean riesgos para los satélites en órbita terrestre y los astronautas. El equipo del proyecto WIRE, financiado por el CEI, planea crear modelos detallados de ondas utilizando datos de múltiples satélites para comprender mejor la dinámica de los electrones en los cinturones de radiación. Al desarrollar modelos de ondas mejorados en comparación con los actuales, que están limitados por las órbitas satelitales, en WIRE se ayudaría a mejorar los sofisticados modelos dinámicos de los cinturones de radiación ya establecidos, obtener coeficientes de difusión más realistas y evaluar la aceleración y la pérdida de electrones. La investigación propuesta es vital para desentrañar por qué los cinturones de radiación reaccionan de manera diferente a tormentas geomagnéticas de intensidad similar, y también tendrá importantes implicaciones para la física básica del plasma y la astronomía.
Objetivo
The magnetosphere is a natural plasma laboratory. Radiation belts in the magnetosphere are full of high energy particles. The energetic electrons in the Earth’s radiation belts can be hazardous to Earth-orbiting satellites and astronauts in space. Many of the space systems on which modern human society depends operate in this region. The fluxes of radiation belt electrons are very dynamic, which is not fully understood due to the delicate balance between various acceleration and loss processes. Wave-particle interactions are believed to play a crucial role in the acceleration and loss of these particles. To quantify the effect of different waves on the dynamics of radiation belt electrons, comprehensive wave models are needed. Currently, there are some wave models based on satellite measurements. However, the space coverage of these wave models is not sufficient due to the orbit limit of satellites.
In this project, combining state-of-the-art measurements from multiple satellites, comprehensive wave models will be developed. We will improve our sophisticated physics-based radiation belt dynamic model by using the wave models developed in this project and calculate diffusion coefficients using more realistic background magnetic field and plasma density models for the first time. Furthermore, fundamental acceleration and loss of energetic electrons caused by different waves in the Earth's radiation belts will be quantified. We will systematically validate simulation results against satellite measurements to understand the competition between acceleration and loss caused by various mechanisms.
All these improvements will be critically important for answering the overarching scientific question: Why do the Earth’s radiation belts respond differently to geomagnetic storms which have approximately the same intensity? The knowledge gained in this project can be useful for basics plasma physics and astronomy physics because the similar fundamental processes exist.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
14473 POTSDAM
Alemania