Stehende Kruskal-Schwarzschild-Moden an der Magnetopause

1.2 Sonnenwind und Magnetosphäre
Bugstoßwelle
Magnetopause
Cusp
Magnetosphäre
Sonnenwind
Neutralschicht .
Interplanetares
Magnetfeld (IMF)
Cusp
Magnetosheath
Abbildung 1.2: Struktur der Magnetosphäre der Erde (nach Baumjohann und Treumann
1996). Die schwarzen Pfeile zeigen die lokale Magnetfeldrichtung an.
se wenige Partikel pro Kubikzentimeter. Die Leitfähigkeit (σ) des Sonnenwindplasmas
ist extrem hoch; dies führt dazu, dass das Magnetfeld solaren Ursprungs im Sonnenwind
eingebettet ist; es gehorcht dabei dem hydromagnetischen Theorem:
Es werde vom Ohmschen Gesetz in der Form
j = σ(E + v × B) (1.1)
ausgegangen. Hierbei wird mit j die Stromdichte im Sonnenwindplasma bezeichnet, v ist
die Geschwindigkeit des Plasmas relativ zum gewählten Bezugssystem. Das elektrische
Feld und die magnetische Induktion werden, wie in der Literatur üblich, mit den Symbolen
E und B bezeichnet.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Begriffe Magnetfeld und magnetische Induktion
in dieser Arbeit als Synonyme für die magnetische Induktion B und nicht für die
Größe H verwendet werden, die in der Physik üblicherweise mit dem Begriff Magnetfeld
benannt wird.
Auflösung des Ohmschen Gesetzes nach dem elektrischen Feld und Einsetzen in die
Induktionsgleichung ergibt:
∂B
∂t
= − 1 ∇ × j + ∇ × (v × B) (1.2)
σ
Unter Vernachlässigung des Verschiebungsstroms (langsame zeitliche Variationen) kann
die Stromdichte mithilfe des Ampèreschen Gesetzes durch die Rotation der magnetischen
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