Über die Bedeutung von MHD-Wellen für den Energietransport in der Magnetosphäre der Erde

Stellmacher, Martin

Erdmagnetische Teilstuerme und ULF-Pulsationen sind herausragende Beispiele fuer die Dynamik der Erdmagnetosphaere. Beide Phaenomene sind gepraegt durch Energietransportprozesse vom Sonnenwind in das magnetosphaerische Plasma, d.h. durch Prozesse wie magnetische Rekonnexion oder die Kelvin-Helmholtz Instabilitaet. MHD-Wellen werden regelmaessig auf der Tagseite angeregt und breiten sich dann in der Magnetosphaere aus. Daher liegt die Vermutung nahe, dass diese Wellen auch fuer einen direkten Energietransport in der Magnetosphaere verantwortlich sein koennen. Fuer eine Aussage diesbezueglich sind detaillierte Kenntnisse ueber die azimutale Ausbreitung der Wellen in der Magnetosphaere erforderlich. Untersuchungen mit Hilfe einfacher Magnetosphaerenmodelle zeigen, dass ein Energietransport bis in die Nachtseite der Magnetosphaere prinzipiell moeglich ist, allerdings deuten in situ Beobachtungen geostationaerer Satelliten darauf hin, dass dieser Prozess keine wesentliche Rolle fuer den globalen Energietransport in der Magnetosphaere spielt.

Magnetic substorms and ULF pulsations are two outstanding examples of the dynamic nature of the Earth's magnetosphere. Both phenomena are influenced by transport mechanisms of energy from the solar wind into the magnetospheric plasma, e.g. through reconnection or the Kelvin-Helmholtz instability. MHD waves are typically excited on the dayside and found to travel through the magnetosphere. This leads to the assumption that these waves might be responsible for a direct transport of energy in the magnetosphere. Detailed information regarding the properties of the azimuthal propagation of waves in the magnetosphere is required to address this concept. Results of simple models of the magnetosphere show that a transport of energy into the nightside through the propagation of waves is possible. However, in situ observations of geostationary satellites indicate that this process does not play an important role for the global transport of energy in the magnetosphere.

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Stellmacher, Martin: Über die Bedeutung von MHD-Wellen für den Energietransport in der Magnetosphäre der Erde. 1998.

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