Domů » Projekty PECS » Astrofyzikální projekty » CLUSTER II

Průběžná zpráva - 2007

Po, 2007-02-05 21:01, František Fárník

Zpráva za rok 2007:

V předešlém roce řešení projektu náš tým publikoval řadu prací zaměřených na studium procesů v bezsrážkovem plazmatu jakými jsou detailní studium tzv. zrcadlove nestability, studium koherentních hvizdových vln v zeské magnetosféře, formování nelineárních hvizdových vln v čele striktně kolmých bezsrážkových rázových vln, studium omezení kladených na teplotní anizotropii elektronů ve slunečním větru nestabilitami generovanými teplotní anizotropií, zkoumání buzení zrcadlových vln v zemské magnetoobálce, ověření námi vytvořeného kinetického modelu planety s malou magnetosférou, kdy jsme se zaměřili na kvalitativní strovnání tohoto modelu s pozorováními družic Cluster II.
Projekt je ukázkou spolupráce mezi českou akademickou institucí a českým průmyslem. a navazuje na předchozí úspěšný projekt řešený v rámci programu PRODEX, kdy jsme ve spolupráci s českou firmou SPRINX Systems vyvinuli vysoce výkoný výpočetní systém specificky navržený pro provádění částicových simulací meziplanetárního plazmatu. Oba projekty umožnili publikování celé řady klíčových prací v oboru studia nestabilit v slunečním větru, zemské magnetoobálce a vývoji globálních modelů interakce slunečního větru s planetami a měsíci naší sluneční soustavy. Tato práce vedla k přizvání našeho týmu do celé řady nových mezinárodních projektů jakými jsou projekty ESA (BepiColombo, Solar Orbiter, Cassini) a NASA (MESSENGER, Artemis, Lusie).

===========================================================

Situace v lednu 2007:

Projekt je zaměřen na interpretaci družicových měření provaděných soustavou čtyř identických družic Cluster II, které od roku 2000 zkoumají magnetosféru planety Země a její blizké okolí.

V rámci projektu jsme vytvořili třídimenzionální numerický model magnetosféry vycházející z kinetické teorie plazmatu, který nám umožňuje interpretovat některá družicová pozorování. Tento model lze použít nejen k vysvětlení pozorování družic Cluster II, ale při vhodné změně parametrů poslouží k modelování chování magnetosféry planety Merkur, na němž se podílíme v ramci jiného projektu BepiColombo.

Metodou numerického modelování se nam podařilo ověřit hypotézu tzv. marginální stability. Tato hypotéza říká, že elektromagnetické vlny generované v kosmickém plazmatu samotnými nestabilitami jsou schopny zpětně působit na jeho teplotní rozložení a stabilizovat je. Meziplanetární kosmické plazma, jehož zdrojem je v naší sluneční soustavě samo Slunce a od něhož se šíří, expanduje do stále většího prostoru. V prostoru za rázovou vlnou Země naopak dochází k jeho stlačování. Při těchto změnách se stává plazma nestabilní a dochází k buzení elektromagnetického záření. Oba tyto procesy jsou však dostatečně pomalé a plazma zůstává marginálně stabilní. Porovnali jsme mezi sebou data naměřená družicemi Cluster II a výsledky sady numerických experimentů.

Naše práce na tomto projektu byla oceněna cenami Evropské kosmické agentury (ESA) a amerického Národního úřadu pro letectví a kosmický prostor (NASA). Pdílime se rovněž na přípravě družice Solar Orbiter, která má v příštím desetiletí zkoumat blizké okolí Slunce. Řešený projekt PECS navazuje na náš předešlý projekt na němž náš tým pracoval v rámci programu PRODEX.

(Bližší informace naleznete na http://terezka.ufa.cas.cz/shs/).