Feldparallele Stromsysteme beim Merkur

• Antragsteller: Dr. Daniel Heyner
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397023160

Merkur ist der sonnennächste Planet und ist daher einem intensiven und stark variierendem Sonnenwind ausgesetzt. Die Wechselwirkung des Sonnenwindes mit dem relativ schwachen internen Magnetfeld erzeugt eine Magnetosphäre, die in der Gestalt ähnlich wie die terrestrische Magnetosphäre nur wesentlich kleiner ist. Daher können viele terrestrische Magnetfeldmodelle und Stromsysteme auf die Merkursituation übertragen werden allerdings mit ein paar Einschränkungen. Eine Einschränkung ist das scheinbare Fehlen eines R2 feldparallelen Stromsystems (R2-FAC). In diesem Projekt werden wir der Frage nachgehen, ob dieses R2-FAC System beim Merkur existiert mit unserem Hybridsimulationscode A.I.K.E.F. . Das derzeitige Modell von Merkurs Magnetosphäre wird mit vielfältigen Vorgehensweisen erweitert:1. Betrachtung einer Exosphäre aus schweren Ionen (die großen Ionengyroradien könnten notwendige Schließungsströme tragen),2. Einbeziehung eines Multischalenmodell für die planetare Leitfähigkeitsstruktur (Ströme im Planeteninneren werden erwartet),3. Betrachtung eines sub-alfvénischer Sonnenwind (unterschiedliche Stromsysteme).Mit diesen Ansätzen werden wir das existierende mittlere Magnetosphärenmodell verbessern. Dieses Modell wird mit den neu zu analysierenden in-situ MESSENGER-Daten verglichen. Die Erkenntnisse über die Quellen der R2-FAC werden unser Wissen über die einzigartige Merkurmagnetosphäre verbessern. Darüber hinaus wird das verbesserte Merkurmodell bei der wissenschaftlichen Planung der anstehenden ESA-JAXA BepiColombo-Mission von großem Nutzen sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Uwe Motschmann, Ph.D.