Interplanetare magnetische Wolken

Die Sonne ist die Quelle eines ständigen Plamastromes, welcher Sonnenwind genannt wird. Dieser Strom hoch geladener Teilchen zieht das Magnetfeld der Sonne mit sich. Reguläre Sonnenwindstrukturen, hervorgerufen durch die Rotation der Sonne und schnelleren und langsameren Plasmaflüssen, interagieren mit gelegentlich auftretenden Explosionen in der Sonnenkorona, so genannte Koronale Massenauswürfe ("Coronal Mass Ejections" CMEs). Erreichen diese Strukturen die Erde können sie Auslöser für Störungen im Magnetospärensystem sein, und es können schädliche Einflüsse auf Satellitenmissionen auftreten. Deswegen besteht die Notwendigkeit der Voraussage dieser Strukturen, was ein Teil des Weltraumwetters (space weather) ist. In unserer Studie beschäftigen wir uns mit einer sehr speziellen Art von CMEs: magnetischen Wolken. Diese können in Satellitendaten aufgrund ihrer Charakteristika, die über Stunden hinweg präsent sind, identifiziert werden. Um die Eigenschaften magnetischer Wolken zu erhalten, wie etwa die Konfiguration des Magnetfeldes und die großskalige Geometrie, werden Verbesserungen an einem verfügbaren Modell durchgeführt, welches magnetische Wolken als lokal zylindrisch mit einer kraftfreien Magnetfeldtopologie mit konstantem Alpha betrachtet. Ein Hauptziel der Studie wird es sein, zeitabhängige Phänomene, Expansionprozesse, Effekte an der magnetischen Grenzschicht, eine flußröhrenförmige Geometrie, und weitere Verbesserungen an das Model anzufügen. Das theoretische Model wird in folge an die Beobachtungen angepasst, mittel eines least-square Fitverfahren. Daraus erhalten wir Kenntnisse der Hauptcharakteristika der Wolken, welche in folge mit Phänomenen verknüpft werden, die im Zusammenhang mit der Ausbreitung der Wolken stehen, wie etwa das Vorhandensein einer Schockfront mit dazugehöriger "sheath"-Region. Zur Analyse werden so viel wie mögliche Beobachtungen einer Vielzahl von Satelliten (Wind, Helios 1 und 2, Voyager, IMP 8, SOHO, ACE, Ulysses, und andere) herangezogen. Einen speziellen Punkt bilden hier Beobachtungen von ein und derselben Wolke durch Raumsonden bei möglichst unterschiedlichen Entfernungen zur Sonne. Die Beobachtungen bei verschiedenen heliozentrischen Distanzen wird es uns erlauben Fragen bezüglich der Evolution der magnetischen Wolken zu beantworten.