Ionen im erdnahen Raum

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Elena Kronberg
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers ; Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403206056

Ziel dieses Antrags ist, die Verteilung von Plasma im erdnahen Weltraum mithilfe von Satellitenmessungen zu bestimmen. Die erdnahe Plasmaumgebung wird kontinuinlich mit Teilchen aus dem Sonnenwind und der Ionosphäre angereichert. Diese Teilchen defenieren die Dynamik des erdnahen Weltraums. Die Beobachtung und die Vorhersage der teilchenpopulation ist von essentieller Wichtigkeit für die Modelierung der Magnetosphäre, für betrieb moderne Kommunikationssysteme und der Planung zukunftiger Weltraummissionen. Es gibt viele brauchbare Modelle der Magnetosphäre. Jedoch leidet die Vorhersage an ungenauen Informationen über Teilchenverteilungen, die den Modellen als Grundlage dienen. Diese Antrag zielt darauf ab diesen Umstand zu verbessern. Die Teilchenverteilungen in Abhängigkeit von der Position im erdnahen Weltraum und den Sonnenwindparametern soll bestimmt werden, ebenso wie das Niveau der magnetischen Turbulenz und der Zusammensetzung des Plasmas. Um das zu erreichen, wollen wir die Verteilungsfunktionen aus Daten der europäischen Mission ``Cluster'' berechnen. Diese Mission besticht durch die Abdeckung von eineinhalb Sonnenzyklen, einem breiten Energieband und durch das Erkennen der Zusammensetzung der Jonenschar. Bislang hatte die Spärlichkeit an Beobachtungen eine solche Studie verhindert. Nachdem wir die Teilchenverteilungensfunktionen bistimmt haben, um sie als Randbedingung nutzen zu können, benutzen wir sie in magnetosphärischen Modellen. Wir werden die Daten an einem bestimmten magnetischen Storm testen, um die Verbesserung in der Vorhersage der Magnetosphärendynamik zu belegen. Hierzu wollen wir under neues Verfahren benutzen, um die Teilchenpopulation zu quantifizieren. Diese umfangreiche Studie soll einen Doktoranden mit einschließen, der hierdurch zu einem neuen Spezialisten für die erdnahe Plasmaumgebung herangebildet wird.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1788: Study of Earth system dynamics with a constellation of potential field missions
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Raluca Ilie