Eine massive Störung des Sonnenwindes ließ die Magnetosphäre der Erde ohne ihren üblichen Schweif fliegen

Wie ein Überschalljet, der von Hochgeschwindigkeitswinden getroffen wird, wird die Erde ständig von einem Strom geladener Teilchen von der Sonne bombardiert, dem sogenannten Sonnenwind.

Genau wie Wind um ein Düsenflugzeug oder Wasser um ein Boot, krümmen sich diese Sonnenwindströme um das Magnetfeld der Erde oder die Magnetosphäre. Auf der der Sonne zugewandten Seite der Magnetosphäre bildet sich eine Front, die als Bugstoßwelle bezeichnet wird, und dehnt diese zu einer Windsackform mit einem langen Schweif auf der Nachtseite aus.

Dramatische Veränderungen des Sonnenwindes verändern die Struktur und Dynamik der Magnetosphäre. Ein Beispiel für solche Veränderungen gibt einen Einblick in das Verhalten anderer Körper im Weltraum, wie etwa Jupitermonde und extrasolare Planeten.

In einem Artikel veröffentlicht In Geophysikalische ForschungsbriefeLi‐Jen Chen und Kollegen berichten von beispiellosen Beobachtungen eines seltenen Phänomens, das während eines koronalen Massenauswurfs (CME) entsteht.

CMEs bewegen sich typischerweise schneller als die Alfvén-Geschwindigkeit, die Geschwindigkeit, mit der sich schwingende Magnetfeldlinien durch magnetisiertes Plasma bewegen, die je nach Plasmaumgebung variieren kann. Ein CME im Jahr 2023 störte die normale Konfiguration der Magnetosphäre der Erde für etwa zwei Stunden. Die Forscher analysierten Beobachtungen der Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) der NASA, um herauszufinden, was passiert war.

Am 24. April 2023 beobachtete die Raumsonde MMS, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Sonnenwindes zwar hoch war, die Alfvén-Geschwindigkeit während des starken CME jedoch noch höher war. Normalerweise bewegt sich der Sonnenwind schneller als die Alfvén-Geschwindigkeit. Diese Anomalie führte dazu, dass die Bugstoßwelle der Erde vorübergehend verschwand, wodurch das Plasma und das Magnetfeld der Sonne direkt mit der Magnetosphäre interagieren konnten.

Der Windsackschweif der Erde wurde durch Strukturen ersetzt, die als Alfven-Flügel bezeichnet werden und die Magnetosphäre der Erde mit der kürzlich ausgebrochenen Region der Sonne verbanden. Diese Verbindung fungierte als Autobahn, die Plasma zwischen der Magnetosphäre und der Sonne transportierte.

Das einzigartige CME-Ereignis habe neue Einblicke in die Entstehung und Entwicklung von Alfvén-Flügeln geboten, schreiben die Autoren. Ein ähnlicher Prozess könnte um andere magnetisch aktive Körper in unserem Sonnensystem und Universum herum auftreten, und die Beobachtungen der Forscher legen nahe, dass die Entstehung von Polarlichtern auf dem Jupitermond Ganymed ebenfalls auf Alfvén-Flügel zurückzuführen sein könnte. Die Autoren schlagen vor, dass künftige Arbeiten nach ähnlichen Polarlichtern mit Alfvén-Flügeln auf der Erde suchen könnten.

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.