Warum zittert Bz seit Tagen so extrem ?

[Thorsten Gaulke]

Warum zittert Bz seit Tagen so extrem ?

[Lutz Schenk]

Hallo Thorsten,

tja warum....

ich kann es mir so erklären, das sehr wenige Teilchen (geringe Dichte)
auch nicht viel magnetischen Impuls übertragen können.
Das sieht man auch an der recht geringen Gesamtmagnetisierung Bt, die derzeit so bei 5 - 10 nT liegt

Das HCS (heliospheric current sheet) zeigt im solaren Minimum nicht so eine große schwankungsbreite eindeutiger magnetisierung, sprich, es pendelt "flacher" um den Nullpunkt.

Mist, ich kann es jetzt nicht besser beschreiben.
Es hatte hier mal jemand schöne Grafiken gepostet,welche die Ampltituden des HCS im Minimum und Maximum zeigten, finde sie aber nicht mehr.

Dafür kann man aber recht gut im MAG-Plot von ACE sehen,
http://www.sec.noaa.gov/ace/MAG_24h.html

das alle Komponenten sehr ungerichtet agieren.
Es fehlt einfach das zugehörige Event, welches eindeutige Magnetisierungen bewirkt.

Da das IMF zwar derzeit eine überwiegend nördliche Ausrichtung hat,
kommt dann nur mal in Phasen, mehr oder weniger zufälliger günstiger ausrichtung, ein negatives Bz. Und das schaukelt einfach derzeit ständig.


Zu dem nördlich/südlichem IMF im Zusammenhang mit dem HCS, ist mir allerdings auch noch so einiges unklar. eigentlich kennzeichnet ja den Sektor-wechsel die magnetische Ausrichtung zur Sonne hin, oder weg.
(toward/away)



Wie es sich genau verhält, weiß ich nicht. Nur ist erfahrungsgemäß das Bz ist bei "Away" öfters südlich.

Derzeit scheint mir alles sehr unklar abgegrenzt, was näher am Maxixum doch deutlicher war. (Oder auch bei CME's)

Ich denke mal, das wir in den kommenden Minimum-Zeiten dieses Verhalten oft sehen werden.

Hat noch jemand weitere Anregungen hierzu ?

Viele Grüße,

Lutz

[Dirk L]

Ich schliesse mich da der Analyse von Lutz an. Der Sonnenwind ist recht duenn, das Magnetfeld klein, und es wackelt eben hin und her. Einen besonderen Grund gibt es dafuer wohl nicht. Wir sind deutlich von der HCS entfernt, also richtig schoen mitten drin in so einem "Sektor" weit entfernt von allen moeglichen Grenzschichten.

Uebrigens ist die Vorhersage vom HAF Model (das macht Vorhersagen fuer den Sonnenwind, z.B. produziert es die Graphik die Lutz zeigt) in den letzten beiden Tagen recht gut (ich schreibe das kurz vor: 3/16 00:00UT). Windgeschwindigkeit, Dichte, und Magnetfeldstaerke sind genau getroffen. Vor drei Tagen hatte HAF einen Dichtepuls vorhergesagt der aber nicht eingetroffen ist. Da keine "Events" stattgefunden haben, laeuft HAF mit den Hintergrundsdaten (Feldstaerke und Geschwindigkeit in Sonnennaehe). Hier ist die aktuelle Vorhersage (blau; schwarz sind ACE Daten):



Die "Theta" linie hat periodische Schwankungen, weil das einfach von der Rotation der Erde kommt: wenn der Sonnenwind sich ueberhaupt nicht aendert, dann schwankt die Dipolachse der Erde im Tagesrythmus relativ dazu hin und her. Die beiden Winkel (theta und phi) sind ausschliesslich zeitverzoegerte Extrapolation des Feldes in Sonnennaehe und koennen daher keine kleinskalige Struktur zeigen.

Trotz dieses recht ruhigen Sonnenwindes hatten wir hier im Norden am Wochenende recht eindrucksvolles Nordlicht. Es ist bloss nicht zu erwarten, dass das bis in mittlere Breiten vordringt.

--Dirk

[Dennis Pelzer]

@Lutz
meinst du diese Grafiken?



MfG Dennis P.

P.S.:Ich hatte die noch im alten Forum gepostet.

[Lutz Schenk]

Hallo Dirk,

genau zu dem HCS stellen sich mir die Fragen:

...

Wir sind deutlich von der HCS entfernt, also richtig schoen mitten drin in so einem "Sektor" weit entfernt von allen moeglichen Grenzschichten.

...

Mir fehlt da noch so der rechte Zusammenhang Zwischen Theta und Phi,
insbesonderen auch wie dies mit dem HCS korrespondiert.
Ich dachte es mir halt so, das man in Minimumszeiten dauernd am HCS entlang "schleift". Aber diese Vorstellung scheint wohl falsch zu sein.

Hast Du da irgendwie noch ein paar Erklärungen, Links, Grafiken dazu ?

Gibt es irgendwo Grafiken, in denen man die Achsen der magn. Komponenten(XYZ) des IMF im Zusammenhang mit toward/away
sehen kann ?


Viele Grüße,

Lutz

P.S.: An Dennis: Ja die Grafiken meinte ich.

[Dirk L]

Lutz,

Auf der GSE Seite ist eine 3-D Darstellung des HCS (heliospheric current sheet), wenn Du den entsprechenden VRML plugin hast, siehst Du das sogar interactive.... http://solar:event@gse.gi.alaska.edu/recent/3DHCS.html. Auf den blau-roten "ecliptic plane IMF" plots gehen wir immer dann durch das HCS, wenn die Farbe wechselt. Auf dem 3-D plot kann man dann auch noch sehen wie weit das HCS aus der Ekliptik herauskommt.

Mit theta und phi hat das HCS eigentlich nichts zu tun. Das Magnetfeld im Sonnenwind ist ja ein Vektor. Den kann man nun in drei Komponenten zerlegen, z.B. B_x, B_y, und B_z. Oder man kann als Komponenten die Staerke und zwei Winkel waehlen. Mehr hat es mit dem theta und phi nicht auf sich. Es kommt dann noch auf das Referenz Koordinatensystem an das man waehlt. In der Regel stellen wir uns in ein System das durch die Verbindungslinie zur Sonne und der Erd-dipol Achse gegeben ist (und durch eine Linie senkrecht zu diesen beiden zu einem rechsthaendigen rechtwinkligen Dreibein wird). Die Sonne ist ist in X-Richtung, der Nordpol in Z-Richtung. Theta waere dann sowas wie der atan(B_y/B_z) und phi waere sowas wie atan(B_x/B_y) (oder vielleicht atan(B_y/B_x).....).

Weil HAF das IMF Magnetfled nur im grossraeumigen vorhersagt, darfst Du der Magnetfeldrichtung (von HAF) nicht zuviel Bedeutung beimessen. Das ist brauchbar, um zu sehen mit welcher Quellenregion auf der Sonne wir zur Zeit magnetisch verbunden sind, und man kann sectorcrossings daran sehen. Aber was wir mit ACE messen ist durch kleinskalige Stoerungen (Wellen, Schockfronten etc) dominiert. Wenn man bei ACE ein langzeitliches Mittel bilden wuerde, oder die Daten entsprechend filtern wuerde, dann sollte sowas wie die HAF Vorhersage dabei herauskommen. Aber was fuer Sonnenwind-Magnetosphaere Kopplung (und daher fuer Aurora) wichtig ist, ist eben das aktuelle Feld, einschliesslich aller Kleinskaligkeit. Es ist eine schwache Analogie: HAF sagt Ebbe und Flut voraus, aber Dein Paddelboot duempelt auf den Wellen.

--Dirk