Jupiterelektronen - Institut für Experimentelle und Angewandte ...

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70 KAPITEL 6. EINFLUSS VON CIRS AUF JUPITERELEKTRONEN Abbildung 6.14: Die CIR #3 2005. Die gestrichelten Linie markieren den Forward bzw. Reverse Shock, die durchgezogene Linie das Stream Interface. Der Abfall der Elektronenzählraten beginnt am Forewardshock. Folge und dadurch eine Abnahme das Teilchenflußes in diesem Bereich. Das Verhältnis zwischen paralleler und senkrechter Diffusion wird in der CIR als konstant angenom-
6.2. CIRS ALS DIFFUSIONSBARRIERE FÜR MEV-ELEKTRONEN 71 men (Kissmann et al. [2004]), daher ist auch eine Abnahme der senkrechten Diffusionskoeffizienten zu erwarten. Gerechtfertigt wird Gleichung 6.1 durch die Annahme, dass durch eine Erhöhung der Magnetfeldstärke auch die Fluktuationen des Magnetfeldes zunehmen und energetische Teilchen erhöhter Streuung unterliegen. Um Fluktuationen B = B0 + δB des Magnetfeldes innerhalb der CIR nachzuweisen, wurden die Messwerte des Magnetfeldes in Sekundenauflösung in Minutenintervalle X unterteilt und die Varianz σ 2 X = � (xk − µX) 2 (6.2) k berechnet, wobei xk der k-te Messwert und µX der Mittelwert der Messwerte im Intervall ist. Das Ergebnis dieser Berechnung für die CIR #3 2005 ist in Abbildung 6.15 dargestellt. Die unteren vier Plots zeigen die R-, T- und N-Komponente sowie den Betrag des Magnetfeldes. Die vier oberen Plots zeigen die berechnete Varianz der entsprechenden Grössen. Mit der starken Zunahme der Magnetfeldstärke und einer zeitlich stark variablen Änderung der RTN-Komponenten geht auch eine Zunahme der Varianz und damit der Magnetfeldfluktuationen einher. κ� ∼ 1 |B| ∼ 1 σ 2 X (6.3) Die Korrelation zwischen Abnahme der Elektronenzählrate und der Zunahme von Fluktuationen bestätigt den Ansatz von Jokipii and Kota [1991]. Die Varianz des Magnetfeldes wurde für alle untersuchten CIRs berechnet und zeigen analog zu der hier exemplarisch untersuchten CIR eine Zunahme der Varianz in der Kompressionsregion die mit einer Abnahme der Elektronenzählraten korreliert, mit Ausnahme von fünf CIRs, nämlich die CIR #8 1992, CIR #4 2005 sowie CIR #3, #12 und #17 im Jahr 2004. Bei dieser CIRs ergaben die Berechnungen auch eine erhöhte Varianz, jedoch keine Abnahme der Zählraten, jedoch eine starke Abnahme der Zählraten am Stream Interface. Der Ansatz (6.1), wonach κ ∼ 1/|B| ∼ 1/σ 2 X angenommen wird, ist nur eine grobe Abschätzung (Kissmann et al. [2004]), jedoch zeigen die Ulysses-Beobachtungen der E4-Elektronen einen deutlichen Zusammenhang zwischen erhöhtem Magnetfeld und Zählratenverringerun. Im folgenden Abschnitt werden zwei der fünf CIRs, bei denen die Elektronenzählrate erst am Stream Interface abnimmt, genauer diskutiert und mögliche Gründe für die Beobachtungen angegeben. 6.2.2 Einfluss des Stream Interfaces Neben dem verringerten Diffusionkoeffizienten infolge von Fluktuationen des Magnetfeldes des dem Forwardshock folgenden Plasmas, soll nun die Rolle des Stream Interfaces in der Propagation energiereicher Teilchen diskutiert werden, und zwar am Beispiel von den CIRs #8 1992 und #17 2004.
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Jupiterelektronen in der inneren He
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4 INHALTSVERZEICHNIS 6 Einfluss von
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6 KAPITEL 1. EINLEITUNG Abbildung 1
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8 KAPITEL 1. EINLEITUNG
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10 KAPITEL 2. DIE ULYSSES-MISSION A
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