ein paar Sätze zum IMF/HCS so, wie ich es bisher verstanden habe. Inhaltliche Fehler dürfen gerne korrgiert werden...Ergänzungen sind auch erwünscht.
Das interplanetare Magnetfeld, das ja von der Sonne ausgeht, unterteilt sich in Bereiche, in denen die Feldlinien zur Sonne hin bzw. von ihr weggerichtet sind. Die Grenzschicht, also den Übergang zwischen diesen Bereichen nennt man Heliosphärische Stromschicht (Helisopheric Current Sheet / HCS). Zum besseren Verständnis hier eine (vereinfachte) 3D-Ansicht:
Quelle: Wilcox Solar Observatorium
Am einfachsten ist es wohl, wenn man sich die Sonne als Tennisball vorstellt und das HCS als riesiges Tuch, das an den Nahtstellen des Balls befestigt ist und eine Raumtrennung darstellt. Oberhalb und unterhalb des Tuches existieren unterschiedliche IMF-Bedingungen, die Feldlinien zeigen entweder zur Sonne hin oder von ihr weg. Da sich die Sonne dreht findet eine Verwirbelung des HCS statt. Sowohl die Erde als auch das HCS drehen sich also, das HCS allerdings deutlich schneller (ca. eine Umdrehung in 27 Tagen). In dieser Zeit befindet sich die Erde abwechslend mal ober- mal unterhalb dieser Trennschicht. Wenn sich die Erde innerhalb des Tuches befindet, kommt es zum Sektorübergang (auch HCS-Crossing genannt), sowas dauert mitunter einen Tag.
Da die Sonne aber kein Tennisball ist verlaufen die Nahtstellen natürlich auch "etwas" anders, zudem sind sie einem permanenten Wandel unterzogen. Hier eine Grafik einer aktuellen Modellrechnung: die Sonne in einer Ansicht (erdgerichtet). Die schwarze Linie stellt das projezierte HCS dar, die blauen Linien markieren den Bereich negativer Polarität (Feldlinien zur Sonne hin), umgekehrt gilt das Gleiche für den roten Linienbereich. Die roten Punkte/weiße Schrift sind aktuelle Sonnenflecken.
Quelle: SWARM (STD)
Anzumerken sei, das diese Modellrechnungen mit gewisser Vorsicht zu geniessen sind, teilweise stimmen sie mit den tatsächlichen Messungen am ACE-Satelliten nicht überein, aber in der Regel kann man sich an den Modellen doch ganz gut orientieren.
Eine andere Modell-Darstellung ist das Ecliptic Plane IMF, hierbei schaut man von oben auf die Ekliptikebene, bzw. besser gesagt es ist ein Schnitt duch das IMF/HCS in Höhe der Erdbahnebene.Zusätzlich kann man dort auch die prognostizierten Positionen von CME-Schockfronten erkennen, aber die sind mit noch mehr Vorsicht zu betrachten
Wie man erkennen kann, gab es erst vor kurzem ein HCS-Crossing, die Erde wechselte vom roten in den blauen Sektor:Quelle: Geophysical Institut, University of Alaska Fairbanks
In der Modellgrafik 'Sonnenansicht' (Bild 2) ist ein HCS-Crossing dann zu erwarten, wenn sich die schwarze Linie schon sehr weit im heliospähischen Westen befindet und zudem nahe am Sonnenäquator verläuft. Momentan liegt die Erdbahnebene gut 5° darüber. Nachdem wir das HCS vor kurzem duchwandert haben bzw. es uns
, das HCS überholt die Erde ja, befindet es sich nun unterhalb der Erdbahnebene mit immer grösser werdendem Abstand. Wenn die Modelle recht behalten kommt das nächste Crossing wohl erst in etwa zehn Tagen.Überprüfen kann man diese Prognosen jeweils an der Phi-Kurve des ACE-Plots. Der aktuelle Sektorübergang ist gut zu erkennen, gestern drehte der Winkel endgültig um 180°. Die Feldlinien zeigen nun zur Sonne hin, für uns PL-Freaks ist das nicht so toll, da unter diesen Bedingungen die Bz-Komponente des IMF überwiegend nördlich ausgerichtet ist.
Quelle: ACE SWEPAM-MAG-Plot (SEC)
Besonders interessant wird es übrigens dann, wenn sich die Erde nahe am HCS befindet und ein CME oder koronaler Highspeedstream unterwegs ist. Gerade in letzterem Fall ist man sich einig, dass diese Kombination (HCS+CH) zu besonders ausgeprägten geoeffektiven Auswirkungen führen kann. Warum das so ist, darf aber gerne ein anderer erklären
So, ich habe fertig, hoffe es hat etwas geholfen
Grüße
Peter