Magnetosphäre

Als Erdmagnetosphäre bezeichnet man das Raumgebiet um die Erde, in dem geladene Teilchen von deren Magnetfeld beeinflusst werden.

Sie entsteht durch Einwirkung des Sonnenwindes (Strom elektrisch geladener Teilchen) auf das Magnetfeld der Erde. Das Erdmagnetfeld ist ein Dipolfeld, wie man es von einem Stabmagneten her kennt. Der Sonnenwind verformt das terrestrische Dipolfeld, dehnt die Magnetosphäre auf der Nachtseite und bildet den Magnetschweif. Der Sonnenwind weht nicht immer gleichmäßig. Durch explosive Prozesse werden mitunter riesige Gasmassen aus der Sonne herausgeschleudert.

Solche 'magnetischen Stürme' können wesentliche Auswirkungen auf technische Systeme am Erdboden und im erdnahen Weltraum (Satelliten, Kommunikation, Navigation) haben und auch das irdische Klima beeinflussen. Durch die aktive Magnetosphäre der Erde werden die Effekte von Sonnenstrahlung und energiereicher kosmischer Strahlung abgeschwächt, die schädlich auf Lebewesen wirken können (Schutzhülle). Einige Teilchen können entlang der Magnetfeldlinie in die obere Atmosphäre eindringen und erzeugen die bekannten Polarlichter.

Die aus vier Raumsonden bestehende Mission Cluster II erforscht bis 2024 die magnetische Umgebung der Erde und ihre Wechselwirkung mit dem Sonnenwind in drei Dimensionen. Die wissenschaftlichen Ergebnisse von Cluster bringen unser Wissen über die Plasmaphysik im Weltraum, das Weltraumwetter und die Verbindung zwischen Sonne und Erde erheblich voran und haben entscheidend zur Verbesserung der Modellierung der Magnetosphäre und zum Verständnis ihrer verschiedenen physikalischen Prozesse beigetragen.