Kiel 2004 – wissenschaftliches Programm

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EP: Extraterrestrische Physik

EP 7: Magnetosph
äre, Erdatmosph
äre

EP 7.3: Fachvortrag

Donnerstag, 11. März 2004, 16:25–16:45, C

Nichtlineare Wellen in Ionenbeam-Plasmen: Anwendung auf MGS- und CLUSTET-Beobachtungen im Vorschock-Gebiet — •Konrad Sauer und Eduard Dubinin — Max-Planck-Institut fuer Aeronomie

In Multi-Ionen-Plasmen existiert in der Umgebung der Crossover-Frequenzen eine neue Klasse stationärer nichtlinearer Wellen, die sog. Oszillitonen [Sauer et al., 2001]. Sie sind dadurch eine räumliche Oszillation gekennzeichnet, die der üblichen Soliton-Struktur überlagert ist. Ihre Existenz basiert auf der Impulskopplung zweier resonanter Systeme über die selbst-erzeugten elektromagnetischen Felder. Ist freie Energie infolge relativer Bewegung der Ionenkomponenten vorhanden, lassen sich die Oszillitonen anregen. Ein Beispiel ist die Erzeugung niederfrequenter Wellen großer Amplitude durch einen Ionenbeam, der infolge der Rückwirkung der elektromagnetischen Felder auf die Ionenbewegung innerhalb der nichtlinearen Struktur eine starke Gyration ausführt (gyrophase-bunched ions). Deartige Effekte sind im Vorschock-Gebiet der Erde beobachtet worden und lasen sich mit dem Konzept der beam-erzeugten Oszillitonen erklären. Ähnliche Effekte treten bei Mars auf, wo offensichtlich exosphärische Protonen kohärente Wellen (proton cyclotron waves) anregen. Die Theorie nichtlinearer Wellen in Multi-Ionen-Plasmen und relevante Beobachtungen durch MGS und CLUSTER werden diskutiert.