Stehende Kruskal-Schwarzschild-Moden an der Magnetopause

In dieser Arbeit wird die Bewegung der Magnetopause, der Grenzschicht zwischen der inneren Magnetosphäre und der Magnetosheath, statistisch untersucht. Die Daten der fünf Satelliten der NASA-Mission THEMIS, aufgenommen in den ersten Monaten nach dem Start, stellen hierfür die Basis dar. Es zeigt sich, dass diese Grenzschicht stabiler gegenüber Verformung in Richtung des magnetosphärischen Magnetfeldes in Magnetopausennähe ist. Die radiale Bewegung der Magnetopause kann aus den Durchflugs-Zeitpunkten und -Orten der THEMIS-Satelliten durch dieselbe rekonstruiert werden; die initiale Satelliten-Konfiguration in Form einer Perlenkette ist dabei von entscheidender Bedeutung. Darauf basierend können Verteilungen der Magnetopausen-Geschwindigkeiten, ihrer Amplituden und Oszillationsfrequenzen ermittelt werden. Letztere Verteilung weist Maxima bei den „magischen“ Frequenzen auf, die aus Untersuchungen geomagnetischer Pulsationen bekannt sind. Es wird die Möglichkeit diskutiert, ob die beobachtete Frequenzselektion durch stehende Oberflächenwellen auf der Magnetopause, sogenannte Kruskal-Schwarzschild-Moden, erklärt werden könnte. Ihre Modenstruktur wird in der Näherung der idealen, inkompressiblen Einflüssigkeits-Magnetohydrodynamik hergeleitet. Einbeziehung von Sonnenwindmessdaten des NASA OMNI-Datensatzes ergibt, dass Magnetopausen-Oszillationen bei den „magischen“ Frequenzen vornehmlich dann auftreten, wenn die Bedingungen günstig für die Entwicklung von Kruskal-Schwarzschild-Moden sind. Dies kann als indirekter Beleg für deren Existenz angesehen werden.