Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Extraterrestrische Physik Donnerstag
(FAC) ist, stellt sich die Stromtopologie in der Nähe des Bogens — der
nordwärts von der CR lokalisiert ist — als sehr untypisch heraus. Obwohl
die magnetische Feldsignatur die gewöhnliche Konfiguration aufzeigt,
mit abwärts- und aufwärtsgerichteten FAC Schichten, die normalerweise
durch den ionosphärischen Pedersen Strom verbunden sind, finden wir
jedoch, dass die zwei Stromschichten in der Ionosphäre entkoppelt sind.
Der aufwärtsgerichtete FAC wird von dem nach Westen fließenden Elektrojet
(WEJ) gespeist, während der größte Teil des abwärtsgerichteten
FAC den nach Osten fließenden Elektrojet speist; ein kleiner Teil davon
durchquert die CR als Hall Strom und trifft den WEJ. Die Ergebnisse
wurden mit Hilfe einer neuen Methode gewonnen, die für die Berechung
von elektrischen Feldern und Strömen aus Satellitendaten, in der auroralen
Ionosphäre, entwickelt worden ist.
Fachvortrag EP 7.5 Do 17:05 C
Charakterisierung von Turbulenz in der mittleren Atmosphäre
polarer Breiten aus VHF-Radarechoes — •Norbert Engler,
Boris Strelnikov, Ralph Latteck, Werner Singer und Markus
Rapp — Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik Kühlungsborn,
Schlossstr.6, D-18225 Kühlungsborn
Seit mehreren Jahre wird die Mesopausenregion polarer Breiten eingehend
studiert. Besonders interessant sind polare mesosphärische Sommerechoes,
die im Zeitraum zwischen Mitte Mai und Ende August in
der polaren Atmosphäre zu beobachten sind. Ihre Entstehung ist eng mit
niedrigen Temperaturen verbunden, bei denen sich Eispartikel bilden und
das lokale Plasma so beeinflussen, dass Turbulenz im Neutralgas zu einem
messbaren Radarecho führt.
Diese mesosphärischen Sommerechoes ermöglichen es, aus dem rückgestreuten
Radarsignal die Signalstärke, die radiale Geschwindigkeit sowie
die spektrale Breite zu ermitteln. Die spektrale Breite wiederum wird
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durch Fluktuationen der radialen Geschwindigkeit im untersuchten Volumen
bestimmt. Diese Fluktuationen werden unter anderem durch turbulente
Geschwindigkeitsänderungen im Neutralgas hervorgerufen. Daher
ist es möglich, turbulente Parameter wie die turbulente Energiedissipationsrate
zu abzuleiten.
Anhand eines ausgewählten Ereignisses wird erläutert, wie sich aus
den vorhandenen Radarrückstreusignalen Erkenntnisse bezüglich turbulenter
Strukturen gewinnen lassen. Die abgeleiteten turbulenten Energiedissipationsraten
werden mit Ergebnissen von in-situ Messungen mit
Höhenforschungsraketen verglichen.
Fachvortrag EP 7.6 Do 17:25 C
Radarbeobachtungen von Meteoren in mittleren und polaren
Breiten zur Bestimmung der Temperatur in der oberen Mesosphäre
— •Werner Singer und Jürgen Bremer — Leibniz-
Institut f¨r Atmosphärenphysik, Schloss-Str. 6, 18225 Kühlungsborn
Radarbeobachtungen von Meteorechos auf 32,55 MHz wurden zur Bestimmung
von mittleren täglichen Temperaturen der Atmosphäre in einer
Höhe von etwa 90 km in mittleren und polaren Breiten in den
Jahren 1999 bis 2003 genutzt. Die Neutralgastemperatur wird aus der
Höhenabhängigkeit des ambipolaren Diffusionskoeffizienten (abgeleitet
aus der Abklingzeit des Meteorechos) in Verbindung mit einem empirischen
Modell des mittleren Temperaturgradienten im Maximum der Meteorschicht
ermittelt. Die Genauigkeit des Modells des Temperaturgradienten
ist dabei für Korrekturen zweiter Ordnung von Bedeutung. Die so
abgeleiteten Temperaturdaten befinden sich in guter Übereinstimmung
mit unabhängig gewonnen experimentellen Ergebnissen von verschiedenen
bodengebundenen Beobachtungen, Raketen- und Satellitenmessungen
als auch mit theoretischen Ergebnissen von Modellrechnungen.
Zeit: Montag 17:45–19:30 Raum: Foyer
EP 8.1 Mo 17:45 Foyer
Periodisch schwankende Anisotropien der kosmischen Strahlung
— •Günter Green 1 und Klaus Röhrs 2 — 1 Dr. Günter Green,
IAEP CAU, Leibnizstr. 11, 24119 Kiel — 2 Dr. Klaus Röhrs, IEAP/CAU,
Leibnizstr. 11, 24118 Kiel
In der kosmischen Strahlung, wie sie auf der Erde mit Neutronenmonitoren
registriert wird, sind systematische Anisotropien im Promillebereich
erkennbar. Die bekannteste ist die Ost-West-Anisotropie, verursacht
durch die Korotation des interplanetaren Magnetfeldes mit der
Sonne. Wir haben durch eine neue, sorgfältige Analyse gemessen, wie
diese Anisotropie im Rhythmus des rund elfjährigen solaren Aktivitdtszyklus
schwankt sowie daß es eine zweite Anisotropie gibt, die mit dem
doppelt so langen solarmagnetischen Zyklus variiert und etwa entlang
des interplanetaren Magnetfeldes ausgerichtet ist. Beider physikalische
Ursachen sind noch zu klären. In der Vergangenheit haben zwar verschiedene
Autoren nach diesen periodischen Anisotropiekomponenten in
Neutronenmonitordaten gesucht, sie bislang jedoch nie in der hier gezeigten
Klarheit identifizieren können. Wir erläutern unser Verfahren anhand
der Daten der Neutronenmonitore in Kiel, Climax, Huancayo und Potchefstroom.
EP 8.2 Mo 17:45 Foyer
X-ray spectral studies of the Local Bubble by shadowing the
darkest regions in the Milky Way — •Dieter Breitschwerdt 1,2 ,
Michael Freyberg 1 , Paulo Mendes 1 , and João Alves 3 — 1 MPI
für extraterrestrische Physik, Garching, Germany — 2 Institut für Astronomie,
Universität Wien, Austria — 3 ESO, Garching, Germany
The origin of the Local Bubble, which together with the Local Cloud
hosting the solar system is our cosmic habitat, is still uncertain. Current
EUV and X-ray observations favour a multi-supernova origin, with a possible
heliospheric contribution from charge exchange reactions with solar
wind ions. In order to disentangle the very local, the local and the more
distant soft X-ray emission, shadowing experiments towards high column
density molecular clouds at different distances and directions have proven
to be a very reliable tool. Of particular interest are the highest column
density absorbers, such as the Ophiuchus molecular cloud and the Bok
globule Barnard 68. We have successfully observed these targets recently
with the X-ray observatory XMM-Newton and have obtained both images
and spectra. We are now for the first time able to reliably analyze
the Local Bubble spectrum between 0.3 − 1.1 keV in these directions,
as well as obtaining spectral information on the Loop I superbubble. We
show that OVII and OVIII line complexes are present in all local spectra,
which is in serious disagreement with the standard model (local plasma
at 10 6 K). In this talk also possible heliospheric contributions to the soft
X-ray spectrum will be discussed.
EP 8.3 Mo 17:45 Foyer
Ein Modell zum Studium zeitlicher Variationen der 3D-
Struktur der Heliosphäre — •Thorsten Borrmann und Horst
Fichtner — Institut für Theoretische Physik IV, Ruhr-Universität
Bochum
Die Modellierung der großräumigen Struktur der Heliosphäre hat in
den letzten Jahren wesentlichen Fortschritt gemacht. Dennoch sind die
bisher entwickelten Modelle noch nicht in der Lage den Transport kosmischer
Strahlung konsistent und mit realistischem, in drei Dimensionen
anisotropen Diffusionsverhalten zu berücksichtigen. Unter Verwendung
moderner numerischer Methoden bzw. Algorithmen (Parallelrechnung,
Multigridverfahren) haben wir ein Modell entwickelt, welches eine solche
Verbesserung erlaubt. Im Beitrag werden das Modell und seine numerische
Realisierung vorgestellt, und erste quantitative Resultate diskutiert.
EP 8.4 Mo 17:45 Foyer
A kinetic control on the heliospheric interface dynamics —
•Hans Joerg Fahr 1 and Maciej Bzowski 2 — 1 Inst.f.Astrophysik
und Extraterrestrik, Universitaet Bonn, Auf dem Huegel 71, 53121 Bonn
— 2 Space Research Centre, Barticka 18 A, 000-716 Warsaw/Poland
The solar system moves relative to the ambient interstellar medium
thus giving rise to the counterflow of solar and inter stellar plasmas.
The resulting interface-flows are usually modelled using hydrodynamic
simulation codes consistently describing the hydrodynamic and thermodynamic
coupling of different interacting fluids e.g. like protons, H-atoms
and pick-up ions. The fluids are expected to be correctly described by
shifted Maxwellians, i.e. to be only defined by the lowest 3 velocity moments.
Here we show that this assumption is insuffi ciently fulfilled for
protons and H-atoms interacting by charge exchange. Using a Boltzmannkinetic
description for the distri bution functions of protons and H-atoms
coupled by charge exchange we can show that non-negligible deviations