A Föld magnetoszférája

magnetoszféra

Egyik kutatási területünk a Föld mágneses tere, és annak dinamikus változása. Az ISEE holdak mágneses méréseit, a tér szabálytalan fluktuációit vizsgálva mirror-módusú instabilitásokkal, MHD hullámokkal foglalkozunk.

Aktívan részt veszünk a Cluster misszióban is, melynek során négy azonos műszerezettségű szonda Föld körüli pályán végez plazmafizikai megfigyeléseket. Ezek vizsgálatával a magnetoszféra térbeli és időbeli változásai különválaszthatóak. Osztályunk működteti a Cluster Magyar Adatközpontot, amely egyike az ESA (Európai Űrügynökség) Cluster szondák adatait tároló és online hozzáférést biztosító nyolc regionális adatbankjának. Az adatközpont a következő címen érhető el: http://hdc.rmki.kfki.hu/cdms/

 

Űridőjárás – Helioszféra

helioszféra

A Helioszféra kutatásában a nagy energiájú szoláris ionokkal foglalkozunk, valamint a mágneses fluxuseloszlás és az űridőjárás területén végzünk kutatásokat. Fő motivációnk a Nap 11 éves ciklusainak jobb megértése, különös tekintettel az utóbbi időben tapasztalt rendhagyó viselkedésre, amely a Nap hosszú távú változásaival hozható összefüggésbe.

A londoni Imperial College kutatóival együttműködve az Ulysses magnetométerének méréseit elemezzük, és a tér fluktuációiból adódó gyorsító mechanizmusokat vizsgáljuk.

A Nap-Föld rendszer L1-es Lagrange pontjában keringő SOHO űrszonda LION alacsony-energiás részecske-detektor adatait elemezve keressük az összefüggéseket a részecskepopuláció dinamikája és a napszél különböző struktúráinak (elsősorban CIR) megjelenése között. Munkánk során az ír St.Patrick’s College kutatóival működünk együtt.

Rendelkezésünkre állnak továbbá a Voyager szondák és a Stereo holdak mérési adatai is. Osztályunk tagja volt az Európai Bizottság által támogatott, már lezárult FP7 – SOTERIA projektnek. Az angol SOlarTERrestrialInvestigations and Archives elnevezésből alkotott mozaikszó az űridőjárás témakörébe tartozó kutatásokra utal. Ez a gyakorlati szempontból is fontos téma a napkitörések földi hatásaival és a hatások előrejelzésével foglalkozik.

 

Űridőjárás –   bolygók űridőjárása

bolygók

A kőzetbolygók plazmakörnyezetét, és azok napszéllel való kölcsönhatását elsősorban a Vénusz és a Mars körül vizsgáljuk. Eredményeinket a Föld körüli folyamatokkal összevetve keressük a hasonlóságokat és különbségeket, melyek ismeretében jobban megérthetőek Földünk űridőjárási eseményekre adott válaszai.

A Phobos-2 plazmaműszereinek méréseit felhasználva modelleztük a Mars magnetopauzáját és fejhullámát a Napciklus maximumának idejére. Gyorsítási mechanizmusokat keresve vizsgáltuk továbbá a mágneses csóvában lévő nehéz-ionok eloszlását. A mágneses tér nélküli Vénusz ionoszféráját, és annak napszéllel való kölcsönhatását a Pioneer Venus Orbiterés a Venus Express műholdak eredményeire támaszkodva vizsgáltuk. A két bolygó napszéllel való kölcsönhatásait, azaz űridőjárását egydimenziós hibrid kóddal modellezve sajátos ütközésmentes folyamatokat írtunk le, melyben kitértünk az energikus elektron-populáció alakulására és hullám-részecske kölcsönhatásokra.

Külön figyelmet szentelünk a Jupiter óriásbolygónak, mivel a bolygóközi térben a Nap mellett ez a bolygó az energikus elektronok legfontosabb forrásterülete. Numerikus szimulációkkal kimutattuk, hogy gyenge Nap-aktivitás idején mágneses csapda alakul ki.

Bekapcsolódtunk továbbá a Jupiter jeges holdjaihoz tervezett küldetés (JUICE) illetve a Merkúrhoz készülő BepiColombo misszió előkészítésébe, hogy majd a tudományos munkában is részt vehessünk.

 

 A Szaturnusz és a Titán plazmakörnyezete

szaturnusz

A Cassini szonda plazmadetektora és magnetométerének adataira támaszkodva vizsgáljuk e különleges rendszer plazmakörnyezetét, mágneses terüket és a két magnetoszféra egymással való kölcsönhatásait.

Új magnetodiszk modellt fejlesztettünk ki, mely egy paraméter felhasználásával leírja a magnetodiszk alakváltozásait. Energikus elektronok populációjának dinamikáját vizsgálva meghatároztuk azok fő veszteségi régióit, melyből következtetni lehet a Titán és a Szaturnusz mágneses tere közti kölcsönhatásokra.

Vizsgáltuk továbbá az óriásbolygó egy másik holdjáról, a Phoebe-ről származó majd a Szaturnusz körül pályára álló por tulajdonságait, esetleges ionizációját és a mágneses térben való mozgását. Kifejlesztettünk egy új por-modellt, mely magyarázatot ad a magnetoszférában előforduló nano-porszemcsék térbeli és időbeli változásaira.

 

Üstököskutatás

Rosetta

A Rosetta űrszonda ez év tavaszán érkezett meg célpontja, a 67P/Csurjumov-Geraszimenko üstökös környezetébe. Soha nem volt még ember készítette eszköz tartósan egy üstökös közelében, az eddigi küldetések csak „pillanatfelvételeket” tudtak készíteni a Naprendszer kialakulásának e tanúiról. A Rosetta végigkíséri az üstökös „életútját” az inaktív állapottól a kóma majd a csóva kialakulásán keresztül, egészen a napközelségig. A küldetés kétszeresen is világelső, hiszen a leszállóegység megkísérel majd leszállni a magra, és ott a helyszínen vizsgálni az üstökösmag - űrbeli körülmények között, máig nem teljesen ismert folyamatok révén összetömörült - ősi anyagának tulajdonságait. Az üstökösökhöz küldött űrprogramok egyébként is igen nagy figyelmet keltenek, ezzel a két egyedülálló vonásával pedig a ROSETTA jelentősége csak az első üstökös-megközelítés, a Halley-misszió jelentőségéhez mérhető.

Kutatócsoportunk mind a keringő-egység, mind a leszállóegység tudományos munkájában társkutatói (CoI) szinten részt vesz. Ez biztosítja számunkra a korlátlan adathozzáférést. Kutatóink az üstökös indukált magnetoszférájának szerkezetével, a szupratermális részecskékkel és a kibocsájtott poranyaggal kapcsolatban tudnak fontos hozzájárulást nyújtani a programhoz, részben a Halley VEGA misszió során gyűjtött tapasztalatokra, részben az egyéb nem mágneses égitestek vizsgálatában elért eredményeikre támaszkodva.