Der Aufstieg und Fall der Weltraumplasmainstabilitäten

Die Sonne schickt einen Fluss aus Teilchen und Magnetfeld aus, was wir Sonnenwind nennen. Die Planeten unseres Sonnensystems, und auch Kometen, und ihre Atmosphären sind Hindernisse in diesem Wind, und haben eine Wechselwirkung damit. Zum ersten wird eine Bugstosswelle erzeugt rundum das Hindernis, wo der Wind abgebremst wird, und Teilchen der Atmosphäre, hauptsächlich Wasserstoff, können einen Elektron verlieren und werden den Wind zugefügt. Diese extra Teilchen machen, dass der Region hinter der Bugstosswelle instabil wird und Wellen erzeugt werden. Diese Wellen kreieren schwache stellen im Magnetfeld, und die Teilchen fallen, so zu sagen, in dem magnetischen Loch hinein. Diese Wellen werden Mirror Mode Wellen genannt, da Partikel, die in diesen Strukturen gefangen sind, auf ähnliche Weise hin und her hüpfen, wie Licht, das zwischen zwei Glasspiegeln gefangen ist. Eine andere Art der Wellen kann erzeugt werden durch die Protonen die rund dem Magnetfeld kreisen. Dieser Kreisbewegung macht Wellen im Magnetfeld mit der gleichen Periode als der Umkreisung. Diese Wellen werden Zyklotronwellen genannt. Interessanterweise werden diese Wellen und die Mirror Mode Wellen von den gleichen Teilchen erzeugt, was der Frage wann die eine und wann die andere Welle kreiert wird aufruft. Diese Studie verwendet Daten von verschiedenen Satelliten die Venus, Mars oder Kometen besucht oder umkreist haben. Wir haben Planeten ohne eigenes Magnetfeld ausgewählt, weil wir uns dann nicht kümmern brauchen um die verschiedene Magnetfeldstärke des Planeten, noch um die Wechselwirkung zwischen Sonnenwindmagnetfeld und Planetares Magnetfeld. Wir möchten schauen wie diese Wellen und Teilchen sich verhalten rund Venus, Mars und Kometen. Da diese Objekte starke Unterschiede in Größe haben: die Halbmesser sind 6052 km, 3390 km und 10 bis einige 100 km, in der gleiche Reihenfolge, können wir einige Unterschiede hier erwarten. Die Fragen die beantwortet werden sollten sind: ob die Mirror Mode Wellen die gleiche Größe haben; wie tief das Loch im Magnetfeld bekommen kann; und was der Temperatur der Teilchen die im Loch fallen ist. Und, eine wichtige Frage: wann werden Mirror Mode Wellen erzeugt und wann Zyklotronwellen; und welche Auswirkungen haben diese Wellen auf ihre Umgebung? Weil die Größe der Hindernisse so unterschiedlich ist kann es schon sein dass die Eigenschaften dieser zwei Wellenarten auch unterschiedlich ist.