Heiße Gasblasen am Rand der Magnetosphäre

Am Rand der irdischen Magnetosphäre brodelt es gewaltig: Dort entstehen ständig heiße Gasblasen mit Temperaturen von bis zu zehn Millionen Grad.

Berkeley (USA)/Toulouse (Frankreich) - Das zeigen Messungen der vier europäischen Cluster-Satelliten, die ein internationales Forscherteam jetzt im Fachblatt "Physics of Plasmas" präsentieren. Die Gasblasen entstehen vermutlich durch den Aufprall der energiereichen Teilchen des Sonnenwinds auf das Magnetfeld der Erde.

Zunächst hielten die Wissenschaftler die Messwerte für Instrumentenfehler. "Doch dann verglichen wir die Messungen der vier Cluster-Satelliten - und alle vier zeigten diese Anomalien gleichzeitig", erinnert sich George Parks von der University of California, "da erst waren wir überzeugt, dass sie real waren." Denn zu unwahrscheinlich erschienen den Forschern zunächst die von den Satelliten gelieferten Daten: Die Gasdichte fiel plötzlich auf ein Zehntel ab, während die Temperatur auf Werte von 100.000 bis 10 Millionen Grad empor schoss.

Die vier Cluster-Satelliten dienen der Erforschung des irdischen Magnetfelds und seiner Wechselwirkung mit dem Sonnenwind, einem ständig von der Sonne ausgestoßenem Strom geladener Teilchen. Durch die gleichzeitige Vermessung mit vier Satelliten können die Forscher sich erstmals ein räumliches Bild davon machen, welche Prozesse in der Magnetosphäre der Erde ablaufen.

Während jedes Orbits durchqueren die Satelliten 20 bis 40 der heißen Gasblasen. Durch eine sorgfältige Analyse der Daten konnten Parks und seine Kollegen ermitteln, dass die Blasen bis zu 1000 Kilometer groß werden können und eine Lebensdauer von nur zehn Sekunden haben - dann zerplatzen die Blasen und dichteres, kühleres Gas strömt nach. Wie die Gasblasen genau entstehen, sollen nun weitere Messungen zeigen. Die Forscher vermuten, dass die beim Aufprall des Sonnenwinds auf die irdische Magnetosphäre in Form einer Schockfront freigesetzte Energie dabei eine wichtige Rolle spielt.