Kurzfassung: Als erstes Raumfahrzeug überhaupt begab sich die ESA Rosetta Sonde in eine Umlaufbahn um den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko im August 2014. In den darauffolgenden zwei Jahren war Rosetta in der Lage die Wechselwirkungsregion des Kometen im Detail zu untersuchen. Die Eigenschaften sowie die Größe der Wechselwirkungsregion werden hauptsächlich von der Stärke der Sonneneinstrahlung, der Aktivität des Kometen und den Eigenschaften des Sonnenwindes, insbesondere dem dynamischen Druck, beeinflusst. Aufgrund dieser Einflüsse ist die Wechselwirkungsregion sehr dynamisch. Diese Arbeit behandelt stark transiente und nichtlineare Magnetfeld- und Plasmastrukturen in der inneren Koma des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Da die Magnetfeldfluktuationen zeitgleich mit Plasmafluktuationen auftreten, können diese Strukturen als magnetosonische Wellen interpretiert werden. Ähnliche Wellen wurden bereits in Magnetosphären von Planeten oder Kometen beobachtet. Jedoch waren alle vorherigen Missionen zu Kometen lediglich schnelle Vorbeiflüge. Rosetta hingegen ermöglicht zum ersten Mal eine statistische Untersuchung dieser nicht linearen Wellen, insbesondere in Abhängigkeit der Eigenschaften des Hintergrundplasmas und der Aktivität des Kometen. Die Beobachtungsrate und die Eigenschaften der Wellen variieren deutlich mit der Aktivität des Kometen. Die Wellen wurden das erste Mal vermehrt im März 2015 beobachtet und verschwanden wieder im April 2016. Die Beobachtungsrate der Wellen korreliert mit der lokal gemessenen Neutralgasdichte. Die größte Beobachtungsrate wurde nahe des Periheldurchgangs im August 2015 erreicht. Die meisten Wellen sind sowohl deutlich nichtlinear mit ΔB/B ∼ 0.5 als auch stark asymmetrisch. Die steile Flanke wird vorrangig als erstes beobachtet. In ungefähr 40% der Fälle sind dispersive Effekte am Fußpunkt der steilen Flanke erkennbar. In manchen Fällen können hochfrequente Whistler Pakete beobachtet werde. Die nichtlinearen Wellen sind elliptisch polarisiert und breiten sich hauptsächlich senkrecht zum Hintergrundmagnetfeld aus. Im Gegensatz zu vorherigen Beobachtungen an Kometen werden diese nicht vom Hintergrundplasma weggetragen. Mit semi-analytischen und numerischen Ansätzen wird im Rahmen dieser Arbeit gezeigt, dass diese Wellen durch die Interaktion nichtlinearer, dispersiver und diffusiver Effekte beschrieben werden können. Die Wellen werden qualitativ mit den Lösungen der MHD Korteweg-deVries-Burgers-Gleichung für typische Bedingungen in der inneren Koma von 67P/CG verglichen und der Einfluss dispersiver und diffusiver Effekte wird diskutiert. Zum Schluss kann die effektive Diffusion des Plasmas mithilfe eines 1D MHD Models und den beobachteten Eigenschaften der Wellen sowie des Hintergrundplasmas abgeschätzt werden.

Softcover | 113 Seiten | Format 148 x 210 mm

ISBN 978-3-9824206-0-8

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