Wave Sources and Structures in the Earth's Magnetosheath and Adjacent Regions
The near-Earth space environment is a result of the violent interaction between the supersonic solar wind and the magnetic field generated in the Earth core. Among other physical phenomena, it abounds in a multitude of plasma waves which mediate the energy transfer from the solar wind towards the inner magnetosphere. For many years, the study of the Earth magnetosphere has been limited to iso-lated measurements performed by rockets or spacecraft. Single point measurements do not allow to disentangle spatial from temporal variations unless strong assump- tions are made. It is also very difficult to determine even elementary three dimen- sional quantities, such as wave vectors, with single point measurements. With the launch of the four Cluster spacecraft, simultaneous multi-point mea- surements in space are routinely available. This work aims to develop the necessary tools, and to use the multi-point measurements provided by Cluster to their full potential in order to shed a bit of light on the magnetic structures and wave sources in the Earth magnetosphere.
Die Umgebung des erdnahen Weltraums ist durch starke Wechselwirkung des supersonischen Sonnenwindes mit dem im Inneren der Erde erzeugten Erdmagnetfeld bestimmt. Neben anderen physikalischen Phänomenen, treten eine Vielzahl Plasmawellen hervor, die Energie aus dem Sonnenwind in die innere Magnetosphäre transportieren. Für viele Jahren war die wissenschaftliche Untersuchung der Erdmagnetosphäre auf Einzelpunktmessungen durch einzelne Raketen oder Raumsonden beschränkt. Diese Einzelpunktmessungen erlauben es nicht räumliche von zeitlichen Variationen zu trennen, sofern nicht zusätzliche einschränkende Hypothesen angenommen werden. Weiterhin ist es sehr schwierig, grundlegende dreidimensionale Größen, wie z.B. Wellenvektoren, durch Einzelpunktmessungen zu bestimmen. Seit dem Start der vier Cluster Satelliten sind gleichzeitige Mehrpunktmessungen im Weltraum verfügbar. Diese Arbeit hat die Zielsetzung die notwendigen Methoden und Werkzeuge zur Analyse dieser Mehrpunktmessungen zu entwicklen und so das volle Potential der durch Cluster gelieferten Mehrpunktmessungen auszuschöpfen, um über magnetischen Strukturen und Quellen von Plasmawellen in der Erdmagnetospähre Aufschluß zu geben.
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