Atmosphärische Elektrizität im Saturnsystem

Intention dieses Projekts ist die erfolgreiche Fortführung der Forschungsaktivität auf dem Gebiet der atmosphärischen Elektrizität auf dem Gasplaneten Saturn und seinem größten Mond Titan. Daten vom RPWS (Radio and Plasma Wave Science) Experiment an Bord der Raumsonde Cassini sollen analysiert werden. Die Radiowellen von Blitzentladungen auf Saturn werden im Englischen kurz SEDs (Saturn Electrostatic Discharges) genannt. Sie treten zumeist gemeinsam mit markanten Wolkenformation in Saturn`s Atmosphäre auf. Der Autor dieses Projektvorschlags hat in den letzten Jahren einige wissenschaftliche Arbeiten auf diesem Gebiet in referierten Journalen veröffentlicht. Ein neuer Blitzsturm in Saturn`s Atmosphäre, der schon mehrere Monate andauert, wurde bisher noch nicht analysiert und hat neue und interessante Daten geliefert, von denen wir neue Erkenntnisse im Rahmen dieses Projekts erwarten können. Die gemeinsame Beobachtung von SEDs und den Wolkenformationen sollte uns neue Informationen über die Morphologie und die Häufigkeit von Blitzstürmen auf Saturn liefern. Diese Wolkenformationen (einige 1000 km Durchmesser) können übrigens auch von Amateurastronomen auf der Erde beobachtet werden. Wir werden eine statistische Analyse aller SEDs durchführen und Blitzdauer, Blitzhäufigkeit, Intensität und das Frequenzspektrum bestimmen. Neue Messungen von SEDs mit hoher Zeitauflösung können mit terrestrischen Blitzen verglichen werden. SEDs liefern wichtige Daten zu Saturn`s Ionosphäre, wie z.B. die maximale Elektronendichte, die aus der minimalen SED-Frequenz bestimmt werden kann. Die SEDs werden auch detektiert, wenn sich der Blitzsturm bis zu 45 jenseits des visuellen Horizonts befindet. Diese Brechung der Radiowellen in der Ionosphäre wollen wir mit Hilfe der Technik der Strahlverfolgung genauer erforschen und verstehen. Weiters soll die Polarisation von SEDs genauer studiert werden, und zwar nicht nur die neuen Cassini/RPWS Messungen, sondern auch die alten Voyager SED Daten, weil letztere nie systematisch in Bezug auf Polarisation analysiert wurden. Das hauptsächliche Forschungsgebiet dieses Projekts sind Blitze auf Saturn, aber die Suche nach möglichen Blitzen in der Atmosphäre des Saturnmonds Titan wird auch fortgesetzt werden. Einige Resultate der geplanten Forschungsaktivität werden dazu verwendet werden, um erstens die SED Messungen von RPWS mit SED Messungen von terrestrischen Radioteleskopen zu vergleichen, und zweitens um eine realistische Modelierung von Gewitterwolken und Blitzen in Saturn`s Atmosphäre zu ermöglichen.

Intention dieses Projekts ist die erfolgreiche Fortführung der Forschungsaktivität auf dem Gebiet der atmosphärischen Elektrizität auf dem Gasplaneten Saturn und seinem größten Mond Titan. Daten vom RPWS (Radio and Plasma Wave Science) Experiment an Bord der Raumsonde Cassini sollen analysiert werden. Die Radiowellen von Blitzentladungen auf Saturn werden im Englischen kurz SEDs (Saturn Electrostatic Discharges) genannt. Sie treten zumeist gemeinsam mit markanten Wolkenformation in Saturn`s Atmosphäre auf. Der Autor dieses Projektvorschlags hat in den letzten Jahren einige wissenschaftliche Arbeiten auf diesem Gebiet in referierten Journalen veröffentlicht. Ein neuer Blitzsturm in Saturn`s Atmosphäre, der schon mehrere Monate andauert, wurde bisher noch nicht analysiert und hat neue und interessante Daten geliefert, von denen wir neue Erkenntnisse im Rahmen dieses Projekts erwarten können. Die gemeinsame Beobachtung von SEDs und den Wolkenformationen sollte uns neue Informationen über die Morphologie und die Häufigkeit von Blitzstürmen auf Saturn liefern. Diese Wolkenformationen (einige 1000 km Durchmesser) können übrigens auch von Amateurastronomen auf der Erde beobachtet werden. Wir werden eine statistische Analyse aller SEDs durchführen und Blitzdauer, Blitzhäufigkeit, Intensität und das Frequenzspektrum bestimmen. Neue Messungen von SEDs mit hoher Zeitauflösung können mit terrestrischen Blitzen verglichen werden. SEDs liefern wichtige Daten zu Saturn`s Ionosphäre, wie z.B. die maximale Elektronendichte, die aus der minimalen SED-Frequenz bestimmt werden kann. Die SEDs werden auch detektiert, wenn sich der Blitzsturm bis zu 45 jenseits des visuellen Horizonts befindet. Diese Brechung der Radiowellen in der Ionosphäre wollen wir mit Hilfe der Technik der Strahlverfolgung genauer erforschen und verstehen. Weiters soll die Polarisation von SEDs genauer studiert werden, und zwar nicht nur die neuen Cassini/RPWS Messungen, sondern auch die alten Voyager SED Daten, weil letztere nie systematisch in Bezug auf Polarisation analysiert wurden. Das hauptsächliche Forschungsgebiet dieses Projekts sind Blitze auf Saturn, aber die Suche nach möglichen Blitzen in der Atmosphäre des Saturnmonds Titan wird auch fortgesetzt werden. Einige Resultate der geplanten Forschungsaktivität werden dazu verwendet werden, um erstens die SED Messungen von RPWS mit SED Messungen von terrestrischen Radioteleskopen zu vergleichen, und zweitens um eine realistische Modelierung von Gewitterwolken und Blitzen in Saturn`s Atmosphäre zu ermöglichen.