Die Erdatmosphäre dringt in den Weltraum vor

Sauerstoff tritt ständig aus der Erdatmosphäre in den Weltraum aus. Neue Arbeiten an Daten, die von einer Gruppe formationsfliegender Satelliten namens Cluster gesammelt wurden, zeigen nun, dass das Erdmagnetfeld den Sauerstoff beschleunigt. Aber keine Sorge, im Vergleich zum Vorrat an lebenserhaltendem Gas auf der Erde ist die Menge, die entweicht, vernachlässigbar. In ferner Zukunft, wenn sich die Sonne im Alter zu erwärmen beginnt, kann sich das Gleichgewicht ändern und der Sauerstoffaustritt kann erheblich werden.

Aus den von 2001 bis 2003 gesammelten Daten sammelte Cluster Informationen über Strahlen elektrisch geladener Sauerstoffatome, die als Ionen bekannt sind und von den Polarregionen nach außen in den Weltraum fließen. Cluster maß auch die Stärke und Richtung des Erdmagnetfeldes, wenn die Strahlen vorhanden waren.

Hans Nilsson, schwedisches Institut für Weltraumphysik, leitete ein Team von Weltraumwissenschaftlern, die die Daten analysierten. Sie entdeckten, dass die Sauerstoffionen durch Änderungen in der Richtung des Magnetfelds beschleunigt wurden. â € žEs ist ein bisschen wie ein Sling-Shot-Effektâ € œ, sagt Nilsson.

Alle vier Cluster-Raumschiffe zu haben, war für die Analyse von entscheidender Bedeutung, da Astronomen damit die Stärke und Richtung des Magnetfelds über einen weiten Bereich messen konnten. "Mit Cluster konnten wir den Gradienten des Magnetfelds messen und sehen, wie sich die Richtung mit der Zeit ändert", sagt Nilsson.

Vor dem Weltraumzeitalter glaubten Wissenschaftler, dass das Erdmagnetfeld nur mit Partikeln aus dem Sonnenwind gefüllt war, dem konstanten Schneeregen von Partikeln, der der Sonne entweicht. Sie dachten, dies bildete ein großes Kissen, das die Erdatmosphäre vor direkter Wechselwirkung mit dem Sonnenwind schützte.

"Wir beginnen zu erkennen, wie viele Wechselwirkungen zwischen dem Sonnenwind und der Atmosphäre stattfinden können", sagt Nilsson. Energetische Partikel aus dem Sonnenwind können entlang der Magnetfeldlinien kanalisiert werden und, wenn diese auf die Erdatmosphäre einwirken, Auroren erzeugen. Dies geschieht über den Polen der Erde. Dieselben Wechselwirkungen versorgen die Sauerstoffionen mit genügend Energie, um aus der Atmosphäre heraus zu beschleunigen und die magnetische Umgebung der Erde zu erreichen.

Die Clusterdaten wurden über die Pole erfasst, wobei die Satelliten in einer Höhe zwischen 30.000 und 64.000 Kilometern flogen. Die Daten helfen Wissenschaftlern zu verstehen, was in Zukunft passieren könnte. "Wir können diese zukünftigen Veränderungen nur vorhersagen, wenn wir die beteiligten Mechanismen verstehen", sagt Nilsson.

Quelle: ESA

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