Descrizione del progetto
Approccio avanzato allo studio della dinamica degli elettroni nelle fasce di radiazione
La magnetosfera agisce come un laboratorio naturale di plasma, ospitando le fasce di radiazione della Terra, piene di particelle ad alta energia. Gli elettroni energetici rappresentano un rischio per i satelliti in orbita intorno alla Terra e per gli astronauti. Il progetto WIRE, finanziato dal CER, prevede di creare modelli d’onda dettagliati utilizzando i dati di più satelliti per comprendere meglio la dinamica degli elettroni della fascia di radiazione. Sviluppando modelli di onde migliori rispetto a quelli attuali, limitati dalle orbite dei satelliti, WIRE dovrebbe contribuire a migliorare i sofisticati modelli dinamici della fascia di radiazione, ottenere coefficienti di diffusione più realistici e valutare l’accelerazione e la perdita di elettroni. La ricerca proposta è fondamentale per capire perché le fasce di radiazione reagiscono in modo diverso a tempeste geomagnetiche di pari intensità, e avrà anche importanti implicazioni per la fisica di base del plasma e dell’astronomia.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-COG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
14473 POTSDAM
Germania