30/01/2012 - Die "verlorene Energie" der Erde

Menéame

Forscher an der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) haben es geschafft, ein wissenschaftliches Puzzle von über 50 Jahren aus Daten zu lösen, die von einer Flotte von Raumschiffen im Orbit gesammelt wurden. Es handelt sich um das mysteriöse Verschwinden der Energie der Erde, die Energieelektronen des äußeren Strahlungsgürtels unseres Planeten, die während der geomagnetischen Stürme, die durch die Sonne verursacht werden, unerklärlich verschwinden, gerade wenn ihre Anwesenheit am meisten beachtet werden sollte.

Wo war diese ganze Energie?

In einem Artikel in der Zeitschrift Nature Physics zeigt das Team, dass die fehlenden Elektronen während der Hochaktivitätsphase der Sonne von der Erde entfernt werden. Diese Entdeckung stellt einen wichtigen Meilenstein im Verständnis der Weltraumumgebung um die Erde dar, so Drew Turner, der Forscher in der Abteilung für Erd- und Raumfahrt in UCLA. ● Wir sind nun einem weiteren Schritt näher, um die Phänomene des Weltraumklimas zu verstehen und vorherzusagen.

Während der großen Sonnenereignisse wie die Koronare Massenejektionen -- vor wenigen Tagen hatten wir mehrere sehr starke -- Teile der magnetisierten äußeren Schicht der Sonnenatmosphäre kollidieren gegen das Magnetfeld der Erde, was dazu führt, dass Geomagnetische Stürme in der Lage sind, die elektronischen Bauteile von Raumfahrzeugen in der Umlaufbahn zu beschädigen.

Diese kosmischen Cupcakes haben eine besondere Wirkung auf den äußeren Strahlungsgürtel der Erde - eine Region mit Donut-Form, die so energetische Elektronen enthält, dass sie sich fast bei Lichtgeschwindigkeit bewegen - . . ! Während des Beginns eines geomagnetischen Sturms verschwinden fast alle Elektronen, die im Strahlengürtel gefangen sind, und kehren nach wenigen Stunden zurück , erklärt Vassilis Angelopoulos, Professor an der UCLA.

Die Elektronen, die aus dem Gürtel verschwunden waren, überraschten die Wissenschaftler, als sie diese Tatsache erstmals in den 1960er Jahren durch die Instrumente an Bord des ersten Raumschiffs, das in die Umlaufbahn gebracht wurde, gemessen hatten, wie der Mitautor der Studie, Yuri Shprits, geophysikalischer Forscher, berichtete. Noch seltsamer waren die Elektronen, die während des Höhepunkts eines geomagnetischen Sturms verschwanden - ein Moment, in dem man erwarten konnte, daß der Strahlungsgürtel durch die extreme Bombardierung des Sonnenwindes mit hochenergetischen Partikeln gefüllt werden würde.

Seit den 1960er Jahren fragten sich die Forscher nach dem Verbleib dieser Elektronen; einige glaubten, Elektronen würden in der Erdatmosphäre verloren gehen, während andere glaubten, die Elektronen würden nicht verloren gehen, sondern durch ihren Zeitverlust schienen sie abwesend zu sein. Um das Geheimnis zu lösen, nutzten Turner und sein Team Daten von drei Raumschiffennetzen, die in verschiedenen Entfernungen von der Erde angeordnet wurden, um die Elektronen zu erfassen, die in der Tat entkommen. Die Daten zeigen, dass während eine kleine Menge Elektronen in die Atmosphäre fällt, die große Mehrheit von der Erde abfällt und während des magnetischen Sturms von den Teilchen des Sonnenwindes aus dem Strahlungsgürtel vertrieben wird.

Der Halloween-Sturm

Ein besseres Verständnis des Strahlungsgürtels der Erde ist für den Schutz der Satelliten von entscheidender Bedeutung; der äußere Strahlungsgärtner der Erde ist eine Umgebung mit schwerer Strahlung für Raumschiffe und Astronauten, da hochenergetische Elektronen in die Panzerung eines Raumschiffs eindringen und in seiner zarten Elektronik Verwüstung verursachen können.

Während des Halloween-Sturms 2003, mehr als 30 Satelliten funktionierten schlecht und einer ging vollständig verloren, erklären die Wissenschaftler. Am Übergang zum Sonnenmaximum im Jahr 2013 können geomagnetische Stürme mehrmals monatlich auftreten. „Hochenergetische Elektronen können die Lebensdauer eines Raumfahrzeugs erheblich verkürzen“, sagt Turner. „Satelliten, die längere Zeit im aktiven Strahlungsgürtel verbringen, könnten schon in den ersten Jahren ausfallen.“

Während ein Schiff seine Mechanik verbessern kann, haben menschliche Forscher im Orbit nicht den gleichen Luxus. Hochenergieelektronen können durch die Weltraumanzüge der Astronauten gehen und ihre Gesundheit ernsthaft gefährden. ● Als Gesellschaft sind wir stark von der Weltraumtechnologie abhängig geworden - daran erinnert sich Turner. Das Verständnis dieser hochenergetischen Elektronen und ihrer extremen Variationen wird dazu beitragen, präzisere Modelle zu entwickeln, um die Wirkung geomagnetischer Stürme auf die silbernen Strahlengurte vorherzusagen.
 

El Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Aragón y La Rioja (COIIAR) acogió en su sede de Zaragoza la conferencia «Soberanía tecnológica y dependencia externa: impacto de la tecnología, la industria, la cadena de suministro y la financiación en el “alistamiento” de la defensa europea», impartida por el vicealmirante del Cuerpo de Ingenieros de la Armada y doctor ingeniero de...

El CDTI Innovación ha difundido una oportunidad de cooperación tecnológica entre España y China para impulsar el desarrollo de maquinaria inteligente destinada a túneles, minería y otros trabajos de construcción subterránea. La iniciativa busca incorporar a una empresa española con capacidades propias de investigación, desarrollo e innovación a un consorcio que plantea diseñar, fabricar y validar sistemas de mayor precisión...

El Ministerio de Transportes y Movilidad Sostenible ha establecido unas nuevas bases comunes para determinados procesos selectivos de los subgrupos A1 y A2, entre ellos los correspondientes al Cuerpo de Ingenieros Aeronáuticos y al Cuerpo de Ingenieros Técnicos Aeronáuticos. La resolución, fechada el 15 de octubre de 2026 y publicada en el Boletín Oficial del Estado el día 28, reorganiza...

El Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos ha constituido un comité técnico para seguir la evolución de las informaciones relativas al accidente ferroviario ocurrido en Urda, en la provincia de Toledo, y contribuir a la identificación de medidas correctoras que refuercen la seguridad y el funcionamiento del sistema. La primera reunión del grupo se celebró el 29 de...

La undécima edición de Egurtek, Foro Internacional de Arquitectura y Construcción en Madera, ha reunido en Bilbao a profesionales de la ingeniería, la arquitectura, la industria forestal y la edificación para analizar las aplicaciones contemporáneas de la madera. La cita, programada los días 28 y 29 de octubre de 2026 en Bilbao Exhibition Centre, cuenta con la colaboración de la...