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Plasmasphäre Die ist der innere zu einem Torus geschlossene Teil der irdischen Magnetosphäre und von einem relativ kühle

Plasmasphäre

Die Plasmasphäre ist der innere, zu einem Torus geschlossene Teil der irdischen Magnetosphäre und von einem relativ kühlen Plasma, T = 6000 bis 35.000 K, aus Elektronen und hauptsächlich Protonen (H+) erfüllt.

torusförmige Plasmasphäre
Plasmasphäre (7) innerhalb der Magnetosphäre

Die äußere Grenze der Plasmasphäre ist die sogenannte Plasmapause, die sich durch einen rapiden Abfall der Plasmadichte auszeichnet. In Richtung Sonne liegt die Plasmapause in einer Höhe von etwa vier Erdradien, auf der Nachtseite bei etwa 6 bis 7 Erdradien. Dort geht Plasma in Richtung Magnetschweif verloren. Diese Verluste werden ersetzt aus der Ionosphäre, deren Fortsetzung die Plasmasphäre darstellt. Dies geschieht parallel zu den Feldlinien, ausgehend von hohen Breitengraden.

Der Abfall der Elektronendichte jenseits der F-Schicht der Ionosphäre ist exponentiell, zunächst mit einer Skalenhöhe, die der Abnahme der Konzentration ionisierten, atomaren Sauerstoffs (O+) entspricht, dann der langsameren Abnahme von H+ folgend. Die Übergangshöhe bei etwa 1000 km wird manchmal etwas willkürlich als Obergrenze der Ionosphäre definiert.

Die Plasmasphäre, genauer: der Knick der Elektronendichte an der Plasmapause, wurde 1963 von Don Carpenter während der Analyse von Whistlern entdeckt.

Ursprünglich wurde die Plasmasphäre als wohlgeformtes, kaltes Plasma angesehen, dessen Teilchenbewegung vollständig vom Erdmagnetfeld bestimmt wird und daher mit der Erde korotiert. Dahingegen haben neuere Satellitenbeobachtungen gezeigt, dass sich Dichteunregelmäßigkeiten wie Wolken oder Fehlstellen bilden können. Des Weiteren wurde gezeigt, dass die Plasmasphäre nicht beständig mit der Erde korotiert.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Stefan Heise: Rekonstruktion dreidimensionaler Elektronendichteverteilungen basierend auf CHAMP-GPS-Messungen. FU Berlin, 2002, Kapitel 2: Die Ionosphäre und Plasmasphäre der Erde, urn:nbn:de:kobv:188-2002002731 (fu-berlin.de [PDF] Dissertation).
  2. J. Lemaire, K. I. Gringauz, David L. Carpenter, V. Bassolo: The earth's plasmasphere. Cambridge University Press, 2005, ISBN 978-0-521-67555-0 (englisch).

Literatur Bearbeiten

  • D. L. Carpenter: Whistler evidence of a 'knee' in the magnetospheric ionization density profile. In: J. Geophys. Res. Band 68, 1963, S. 1675–1682 (englisch).
  • A. Nishida: Formation of plasmapause, or magnetospheric plasma knee, by combined action of magnetospheric convections and plasma escape from the tail. In: J. Geophys. Res. Band 71, 1966, S. 5669 (englisch).
  • B. R. Sandel, et al.: Extreme ultraviolet imager observations of the structure and dynamics of the plasmasphere. In: Space Sci. Rev. Band 109, 2003, S. 25 (englisch).

Weblinks Bearbeiten

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Die Plasmasphare ist der innere zu einem Torus geschlossene Teil der irdischen Magnetosphare und von einem relativ kuhlen Plasma T 6000 bis 35 000 K aus Elektronen und hauptsachlich Protonen H erfullt torusformige PlasmaspharePlasmasphare 7 innerhalb der MagnetosphareDie aussere Grenze der Plasmasphare ist die sogenannte Plasmapause die sich durch einen rapiden Abfall der Plasmadichte auszeichnet In Richtung Sonne liegt die Plasmapause in einer Hohe von etwa vier Erdradien auf der Nachtseite bei etwa 6 bis 7 Erdradien Dort geht Plasma in Richtung Magnetschweif verloren Diese Verluste werden ersetzt aus der Ionosphare deren Fortsetzung die Plasmasphare darstellt Dies geschieht parallel zu den Feldlinien ausgehend von hohen Breitengraden Der Abfall der Elektronendichte jenseits der F Schicht der Ionosphare ist exponentiell zunachst mit einer Skalenhohe die der Abnahme der Konzentration ionisierten atomaren Sauerstoffs O entspricht dann der langsameren Abnahme von H folgend Die Ubergangshohe bei etwa 1000 km wird manchmal etwas willkurlich als Obergrenze der Ionosphare definiert 1 Die Plasmasphare genauer der Knick der Elektronendichte an der Plasmapause wurde 1963 von Don Carpenter wahrend der Analyse von Whistlern entdeckt 2 Ursprunglich wurde die Plasmasphare als wohlgeformtes kaltes Plasma angesehen dessen Teilchenbewegung vollstandig vom Erdmagnetfeld bestimmt wird und daher mit der Erde korotiert Dahingegen haben neuere Satellitenbeobachtungen gezeigt dass sich Dichteunregelmassigkeiten wie Wolken oder Fehlstellen bilden konnen Des Weiteren wurde gezeigt dass die Plasmasphare nicht bestandig mit der Erde korotiert Inhaltsverzeichnis 1 Siehe auch 2 Einzelnachweise 3 Literatur 4 WeblinksSiehe auch BearbeitenStrahlungsgurtel Van Allen GurtelEinzelnachweise Bearbeiten Stefan Heise Rekonstruktion dreidimensionaler Elektronendichteverteilungen basierend auf CHAMP GPS Messungen FU Berlin 2002 Kapitel 2 Die Ionosphare und Plasmasphare der Erde urn nbn de kobv 188 2002002731 fu berlin de PDF Dissertation J Lemaire K I Gringauz David L Carpenter V Bassolo The earth s plasmasphere Cambridge University Press 2005 ISBN 978 0 521 67555 0 englisch Literatur BearbeitenD L Carpenter Whistler evidence of a knee in the magnetospheric ionization density profile In J Geophys Res Band 68 1963 S 1675 1682 englisch A Nishida Formation of plasmapause or magnetospheric plasma knee by combined action of magnetospheric convections and plasma escape from the tail In J Geophys Res Band 71 1966 S 5669 englisch B R Sandel et al Extreme ultraviolet imager observations of the structure and dynamics of the plasmasphere In Space Sci Rev Band 109 2003 S 25 englisch Weblinks BearbeitenNASA Webseite University of Michigan Beschreibung University of Alabama in Huntsville Plasmasphere Research Memento vom 9 Juni 2010 im Internet Archive Southwest Research Institute Beschreibung IMAGE Extreme Ultraviolet Imager EUV Bilder der Plasmasphare Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Plasmasphare amp oldid 161546836