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Magnetosphäre: Ursache für Strahlungsgürtel-Lücke der Erde aufgeklärt

Forscher glauben, die bislang mysteriöse Ursache der Zweiteilung des Van-Allen-Strahlungsgürtels um die Erde gefunden zu haben: Die deutliche Lücke zwischen oberen und unterem Bereichen der Teilchenwolke werde stetig im Zuge von Wellenturbulenzen im All leergefegt, so Nigel Meredith vom British Antarctic Survey und Kollegen. Darauf lassen ältere Aufzeichnungen des CRRES-Satelliten schließen, der ein gutes Jahr lang Daten im Van-Allen-Gürtel gesammelt hatte.

Der Strahlungsgürtel besteht aus röhrenförmigen Bereichen in der Magnetosphäre, in denen hochenergetische elektrisch geladene Teilchen aus Sonnenwind und kosmischer Strahlung in den Magnetfeldlinien der Erde gefangen sind.

Die Teilchen finden sich aber nur in einem unteren Band in Höhen zwischen 1000 und 6000 sowie einem oberen Band zwischen 15 000 und 25 000 Kilometer über dem Äquator. Der Bereich dazwischen wird durch Radiowellen freigehalten, deren Ursprung aber bislang umstritten war und durch zwei widersprüchliche Theorien erklärt wurden.

Die Daten belegen nun, dass das verantwortliche Radiowellenrauschen nicht durch tiefere Gewitterblitze entstehen, die mehrfach nach oben gebrochen werde, erklären die Wissenschaftler: Blitze treten deutlich häufiger über Land als über Wasser auf, das Radiowellenrauschen aber konnte CRRES gleichmäßig verteilt überall messen.

Demnach müsse die konkurrierende Theorie zutreffen, nach der die Radiowellen sich durch natürliche Turbulenzen im Weltall entwickeln. Diese Turbulenzen resultieren, wenn geladene Partikel bei erhöhter Sonnen- und magnetischer Aktivität eintreffen – genau bei diesen Bedingungen registrierte CRRES auch vermehrt Radiowellen im fraglichen Frequenzbereich unter einem Kilohertz.

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