Reconnection Events

Das Magnetfeld der Erde

Das Magnetfeld der Erde schützt unseren Planeten vor den kosmischen Strahlungen und den hochenergetischen Teilchen der Sonne. Es kann als riesiger Stabmagnet angesehen werden, bei dem die Magnetfeldlinien vom magnetischen Südpol zum Nordpol verlaufen. Durch die auftrettenden Sonnenwinde kommt es jedoch zu einer andauernden Stauchung des Magenetfeldes an der Tagseite (zur Sonne gewand) und der Bildung eines Schweifes auf der Nachtseite.

Substorms

Durch die Ausbildung des Schweifes kommt es nun dazu das Feldlinien nicht mehr vom Süd- zum Nordpol verlaufen sondern sich ins unendliche verlaufen. Ab einem bestimmten Punkt im Erdschatten (bei ca. 110 Erdradien) kommt es jedoch zu sogenannten Reconnection-Ereignissen. Diese Ereignisse beschreiben den Punkt in dem sich die Magnetfeldlinien wieder verbinden. Es kommt im Zuge dessen zu einem Energieübertrag des Magnetfeldes auf das umgebende Plasma und zur Ausbildung eines Plasmoids. Dieser Plasmoid bewegt sich im Zuge dessen in Richtung Erde was in dessen Folge Nordlichter erzeugt. ESA Cluster Page Animation zu Substorms

Cluster II Satelitten

Die ClusterII Mission umfasst 4 Satelitten die in relativ geringem relativen Abstand das Magentfeld der Erde untersuchen.

THEMIS Mission

Das THEMIS Projekt umfasst 5 Satelitten die in großem Abstand in den verschiedenen Zonen des Magnetschweifes Messungen durchsuchen. Hierzu befinden sich die Satelitten auf Umlaufbahnen in denen die Satelitten alle 4 Tage in einer Linie im Magnetschweif beinden.

PEACE und EDI Daten

Das Plasma Electron and Current Experiment sowie das Electron Drift Instrument. Während EDI über eine maximale Auflösung von 16ms verfügt, ist bei PEACE im hochauflösenden Modus eine maximale Auflösung von 100ms Möglich. Beide Instrumente ermöglichen eine Winkelabhängige Messung der Elektronen bzw. Ionen. Der Aufbau der Instrumente erlaubt ein gleichzeitiges Messen von 2 Messkanälen die sich genau gegenüberliegen. Der Satelitt rotiert mit einer Geschwindigkeit von 0.25 rps (Umdrehungen pro Sekunde). Das Peace Instrument ermöglicht es 13 Winkelbereiche und Energien im Bereich von 0 bis 22keV zu messen. EDI verfügt hier nur über die Möglichkeit den Energiebereich um 500eV zu messen. Dies ist jedoch ausreichend, da dies dem Energiebereich der Elektronen entspricht die sich von der Erde wegbewegen.

ClusterII Active Archive

Das CAA enthält alle bereits freigegeben Daten der 4 Cluster Satelitten.

Datenkalibrierung

Die Daten des CAA werden als CDF Files zur Verfügung gestellt und stehen jedem frei zum Download bereit. Die Daten müssen jedoch erst winkelabhängig korrigiert werden da sich der Satellit ja andauernd in bewegung befindet. Eine weitere Anpassung der Daten muss erfolgen da die Effizienz der Detektoren bei dieser Winkelabhängigen Kalibrierung noch nicht berücksichtigt wurde. Aufgrund der Neuheit der Daten muss diese Anpassung jedoch ohne die Entwickler erfolgen. Das Tool bietet hierzu mehrere Möglichkeiten: Konstante Faktoren Konstanter Offset Offset der bei konstantem Magnetfeld errechnet wird Faktor der bei konstantem Magnetfeld errechent wird Zusammenfassung und Anpassung von benachbarten Datenpacketen

Eine solche Kalibrierung ist im allgemeinen jedoch mit äusserster Vorsicht zu genießen und muss von Fall zu Fall unterschiedliche bewertet und durchgeführt werden.