Der interplanetare Raum kann kaum als ruhiger Ort bezeichnet werden. Die Sonne setzt ständig energiereiche Partikel frei, die Satelliten beschädigen oder die Gesundheit von Astronauten schädigen können. Durch den negativen Einfluss der Erde wird das Magnetfeld geschont.
Einige Teile können jedoch durchbrechen. Diese Momente werden durch die Mission MMS (Magnetospheric Multiscale) festgelegt. Neue Daten zeigen, dass kosmische Plasmawirbel, die Tornados ähneln, eine turbulente Grenze bilden, die Partikel in den erdnahen Raum befördern kann.
MMS wurde 2015 mit vier Raumfahrzeugen gestartet, die dreidimensionale Vermessungen der Erdmagnetosphäre durchführten. Das Projekt untersucht den Prozess des Transfers von Partikeln in die Magnetosphäre unter Berücksichtigung der Ursachen und Folgen.
Mithilfe von Vermessungsdaten und neuen 3D-Simulationen konnten die Wissenschaftler erstmals die Details des Geschehens an den Grenzen der Magnetosphäre untersuchen.
Kelvin-Helmholtz-Wellen werden in natürlichen Phänomenen beobachtet, beispielsweise beim Zusammenstoß zweier Flüssigkeiten. Im Bild manifestiert sich dies in Form von Wolken. Innerhalb der Magnetosphäre ist die Dichte viel geringer als außerhalb, wo der Sonnenwind vorherrscht. Die Magnetopause (Grenze) verliert an Stabilität, wenn sich zwei Regionen mit unterschiedlichen Beschleunigungen bewegen. Aus diesem Grund bilden sich am Rand Kelvin-Helmholtz-Wellen (großräumige Wirbel). Dies führt zur Entstehung von Plasmatornados.
Kelvin-Helmholtz-Wellen kommen im gesamten Universum vor, wo sich zwei Materialien mit unterschiedlicher Dichte in der Nachbarschaft bewegen. Titan und MMS-Daten von Supercomputern zeigten, dass Tornados wesentlich effizienter waren als bisher angenommen. Ein Vergleich von Simulation und Beobachtung half dabei, genaue Ereignisparameter abzuleiten. Einige erreichten 9.300 Meilen, andere 60, 90 und 125 Meilen lang.
Kürzlich wurde MMS an einem neuen Umlaufbahnpunkt installiert, an dem sie die Wechselwirkung von Energie und Partikeln in der Erdmagnetosphäre weiter untersuchen werden. Es ist wichtig, die grundlegenden Prozesse des Weltraums vollständig zu verstehen, da der Betrieb von Satelliten und des Kommunikationssystems davon abhängt.
