Dispersionsrelationen elektromagnetischer Wellen in ...

Experimentelle Bestimmung von Dispersionsrelationen
elektromagnetischer Wellen in Weltraumplasmen
Experimentell und theoretisch bestimmte
Dispersionsrelationen elektromagnetischer Wellen
vor der Bugstoßwelle der Erde (Narita et al., 2003).
Das Gas im interplanetaren Raum ist wegen der hohen Temperatur und der UV-Strahlung der
Sonne vollständig ionisiert und seine Bewegung ist mit dem elektromagnetischen Feld eng
gekoppelt. Eine Vielzahl von Anregungszuständen bzw. Wellenarten sind daher im
Weltraumplasma möglich. Die CLUSTER- (Start im Jahr 2000) und THEMIS-Missionen (Start im
Jahr 2007) messen das Magnetfeld sowie die Plasmaeigenschaften im erdnahen Weltraum mit 4
bzw. 5 Satelliten. Solche Multi-Satellitenmissionen ermöglichen es, nicht nur die Art des
Energietransports von der Sonne zur Erdmagnetosphäre zu untersuchen, sondern auch die Existenz
verschiedener Wellenarten im Plasma zu überprüfen und nachzuweisen.
Aufgabe dieser Bachelor-Arbeit soll es sein, anhand der CLUSTER- und THEMIS-
Magnetfelddaten Dispersionsrelationen im Sonnenwind und der Erdmagnetosphäre zu ermitteln und
mit theoretisch ermittelten Dispersionsrelationen verschiedener Plasmamodelle zu vergleichen. Die
Ableitung der Dispersionsrelationen aus den Satellitendaten und den theoretischen Modellen erfolgt
mit der interferometrischen Methode des ,,Wellenteleskops” und dem WHAMP-Programm
(,,Waves in Homogeneous Anisotropic, Multicomponent Plasmas”).
Literaturhinweise:
Baumjohann, W. und Treumann, R. A., Basic Space Plasma Physics, Imperial College Press, 1997.
Treumann, R. A. und Baumjohann, W., Advanced Space Plasma Physics, Imperial College Press,
1997.
Gary, S. P., Theory of Space Plasma Microinstabilities, Cambridge, 1993.
Betreuer:
Dr. Yasuhito Narita

Univ.-Prof. Dr. Karl-Heinz Glaßmeier