Das Bild wurde mit dem Vlasiator-Modell erstellt, einer Computersimulation, die an der Universität Helsinki entwickelt wurde, um die magnetische Wechselwirkung der Erde mit dem Sonnenwind zu untersuchen.
Bildnachweis: Vlasiator-Team, Universität Helsinki
Das Team unter der Leitung von Lucile Turc, einer ehemaligen ESA-Mitarbeiterin, die heute an der Universität von Helsinki in Finnland arbeitet, analysierte Daten aus einem Satellitencluster und machte dabei eine bahnbrechende Entdeckung.
Auf ihren Umlaufbahnen fliegen die Cluster-Satelliten wiederholt durch Vorbeben (Foreshock). Dies ist die erste Region, die Partikel durchfliegen, wenn ein Sonnensturm auf unseren Planeten trifft. Das Team stellte fest, dass die Satelliten zu Beginn der Mission von 2001 bis 2005 sechs solcher Kollisionen durchflogen.
Der Cluster besteht aus vier Satelliten, die die Erde in ihrer Formation umkreisen und die magnetische Umgebung unseres Planeten sowie deren Wechselwirkung mit dem Sonnenwind untersuchen – ein konstanter Fluss von Partikeln, die von der Sonne in das Sonnensystem freigesetzt werden.
Sonnenstürme verändern die Vorbeben gravierend
Die Aufzeichnung der Daten aus fast zwei Jahrzehnten zeigen, dass bei der Kollision Magnetwellen freigesetzt werden, die viel komplexer sind als gedacht.
Wenn die Frequenzen dieser Magnetwellen in hörbare Signale umgewandelt werden, entsteht ein unheimlicher Song, der eher an die Klangeffekte eines Science-Fiction-Films erinnert als an ein natürliches Phänomen.
In ruhigen Zeiten, in denen kein Sonnensturm die Erde trifft, ist die Space-Melodie leiser und weniger komplex, wobei eine einzige Frequenz die Schwingung dominiert. Wenn ein Sonnensturm zuschlägt, wird die Frequenz der Welle ungefähr verdoppelt, wobei die genaue Frequenz der resultierenden Wellen von der Stärke des Magnetfelds im Sturm abhängt.
„Es ist, als würde der Sturm die Stimmung des Vorbebens verändern“, sagt Turc.
Und hier hört es nicht auf. Die Frequenz der Welle ändert sich nicht nur, sondern sie wird auch viel komplexer mit unterschiedlichen, höheren Frequenzen als die einzelne Frequenz, die in ruhigen Zeiten vorhanden ist.
Die Änderungen im Vorbeben haben die Kraft, die Art und Weise zu beeinflussen, wie sich der Sonnensturm auf die Erdoberfläche ausbreitet.
Bevor sie unsere Atmosphäre erreichen, werden die Sonnensturmteilchen in der sogenannten Bugstoßwelle (Bow Shock), abgebremst, bevor sie mit dem Erdmagnetfeld kollidieren. Diese Kollision mit den Magnetwellen verändert das Verhalten der Bugstoßwelle.
Hinter der Bugstoßwelle beginnen die Magnetfelder der Erde mit der Frequenz der Wellen zu schwingen, was zur Übertragung der magnetischen Störung bis zum Boden beiträgt. Es ist ein schneller Prozess. Nur zehn Minuten braucht die Energie der Welle vom Vorbeben bis zu ihrem Aufprall auf dem Erdboden.
