Künstlerische Darstellung eines der ELFIN-Satelliten. Emmanuel Masongsong/UCLA
Wissenschaftler nutzten einen von der NASA finanzierten CubeSat, um ein Phänomen aufzudecken, bei dem superschnelle, energiereiche Elektronen über die Erde regnen, eine Presseerklärung enthüllt.
Der Elektronenregen trägt dazu bei die atemberaubende Aurora Borealis, könnte aber auch Satelliten, Raumfahrzeuge und sogar Astronauten in Gefahr bringen.
Wissenschaftler der University of California Los Angeles UCLA beobachteten den Regen, der als „Elektronenniederschlag“ bezeichnet wird, aus der erdnahen Umlaufbahn während der ELFIN-Mission. Das ELFIN-Team startete ein Paar kleiner Satellitenam 15. September 2018 an Bord einer NASA-Delta-II-Trägerrakete in den Orbit, um das atmosphärische Phänomen zu analysieren.
Die Forscher verwendeten fortschrittliche Computermodelle, kombinierten ihre Daten mit Informationen aus einer früheren NASA-Beobachtung, um festzustellen, dass der Elektronenregen durch Pfeifwellen verursacht wurde, eine Art elektromagnetischer Welle, die sich durch Plasma bewegt. Sie legten ihre Ergebnisse in einem Papier darveröffentlicht ein Naturkommunikation, die auch die Tatsache umrissen, dass sie mehr Elektronenregen fanden, als führende Theorien vorhersagten.
„ELFIN ist der erste Satellit, der diese superschnellen Elektronen misst“, sagte Xiaojia Zhang von der UCLA, Hauptautorin des neuen Papiers. „Die Mission liefert aufgrund ihres einzigartigen Aussichtspunkts neue Erkenntnisse.“
"An der Spitze der Weltraumwetterstudien"
Der Satellit konzentriert sich auf die Van-Allen-Strahlungsgürtel, die die Erde umgeben und aus hochenergetischen geladenen Teilchen bestehen, von denen die meisten vom Sonnenwind stammen. Später in diesem Jahr sollten wir besser verstehen, wie diese Strahlung den Menschen beeinflussen kann, Danke an die SpaceX Polaris Dawn-Mission, die den bisher höchsten Weltraumspaziergang über der Linie des Strahlungsgürtels durchführen wird.
Die neue Forschung gibt Einblick in die Art und Weise, wie elektronische Schwingungen, sogenannte Pfeifwellen, in den Strahlungsgürteln auftreten können, die die Elektronen so stark anregen und beschleunigen, dass sie in die Atmosphäre regnen. Dies geschieht mit einer viel höheren Rate als frühere Schätzungenempfohlen.
„Daten von den ELFIN-Satelliten sind an der Spitze der Weltraumwetterstudien und werden in den nächsten zehn Jahren von Forschern auf der ganzen Welt stark genutzt“, sagte Ethan Tsai, Mitautor und Projektmanager an der UCLA. „So wirhaben sehr hart daran gearbeitet, unsere Daten für die gesamte weltraumwissenschaftliche Gemeinschaft offen und leicht zugänglich zu machen."
Die Forscher sagen, dass die Untersuchung dieses Phänomens wichtig für die terrestrische Modellierung sowie für das Verständnis der magnetischen Umgebung der Erde ist. Vor allem wird es auch helfen, mögliche Gefahren für Astronauten und Weltraummaschinen durch den hoch aufgeladenen Weltraumniederschlag abzuschätzen.