Mars und Venus haben als die beiden Nachbarplaneten der Erde ganz besondere Bedeutung. Das europäische Raumfahrtprogramm der ESA widmete ihnen deshalb die Missionen Mars-Express und Venus-Express. Zu beiden Missionen trägt die TU Braunschweig wissenschaftlich bei. In der Gruppe NPS werden Modelle der Plasmaumgebungen entwickelt, die Simulations- und Beobachtungsergebnisse zusammenführen. Mars und Venus haben zwar eine recht unterschiedliche Größe (Mars-Radius=3397km, Venus-Radius=6052km), aber für die Wechselwirkung mit dem Sonnenwind stehen andere Kriterien im Vordergrund. Beide Planeten sind von einer Ionosphäre umgeben und besitzen kein nennenswertes internes Magnetfeld. Diese Eigenschaften zusammen genommen bewirken typische Ausdehnungen der jeweiligen Plasma-Wechselwirkungsregionen, die nahe an den Gyroradien der ionosphärischen Ionen liegen. Die Simulation der Wechselwirkungsprozesse mit dem Hybrid-Code ist deshalb sehr gut geeignet.
Die Abbildung zeigt dreidimensionale Plasma-Strukturen in der Umgebung des Mars wie sie mit einer Hybrid-Simulation erhalten werden. Farbcodiert dargestellt ist die Sonnenwinddichte, in schwarz sind die Stromlinien des Geschwindigkeitsfeldes markiert. Klar erkennbar sind der Bow Shock, die Magnetosheath und ein starker Abfall der Sonnenwinddichte nahe der Planetenoberfläche (dunkelblau). Dieser Abfall geht einher mit einem starken Anstieg der ionosphärischen Dichte. Es ist interessant, dass sich beide Plasma-Komponenten nicht mischen sondern eine Grenzfläche ausbilden - die s.g. Ion Composition Boundary [Abbildung: Alexander Boesswetter, TU Braunschweig, 2006].
Referenzen
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