Kiel 2004 – wissenschaftliches Programm

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EP: Extraterrestrische Physik

EP 5: Mars, Staub

EP 5.3: Fachvortrag

Mittwoch, 10. März 2004, 16:25–16:45, C

Plasmagrenzschichten am Mars: Eine 3D Hybrid-Simulations-Studie — •Alexander Bößwetter¹, Thorsten Bagdonat¹, Uwe Motschmann¹ und Konrad Sauer² — ¹TU Brauschweig — ²MPAE Katlenburg-Lindau

Mit einem dreidimensionalen Hybrid-Modell wird die Wechselwirkung des Sonnenwindes mit dem Planeten Mars studiert. Bereits die Phobos-2 Mission hat festgestellt, daß Mars kein wesentliches inneres Magnetfeld besitzt. Die Ionosphäre des Mars wird somit direkt duch den Sonnenwind beeinflußt. Die Gyrationsradien der Sonnenwind-Protonen liegen in der Größenordnung von einigen hundert Kilometern und sind folglich vergleichbar mit den charakteristischen Skalen der Wechselwirkungsregion. Dem sich daraus ergebenen kinetischen Charakter der Wechselwirkungsprozesse trägt das verwendete Hybridmodell Rechnung: Die Ionendynamik wird vollständig kinetisch erfaßt. Charakteristische Simulationsergebnisse sind mehrere plasmaphysikalische Grenzschichten. Neben dem bereits gut bekannten „Bow Shock“ wurden die „Ion Composition Boundary“ und die „Magnetic Pile-up Boundary“ eindeutig dargestellt. Form und Lage dieser Grenzschichten stimmen gut mit den durch Raumsonden gemachten Beobachtungen überein. Die Simulation reproduziert dynamische Details, wie ausgeprägte Strahlen von planetarem Plasma im Schweif und eine Instabilität an der Tagseite.