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Dr. Aljona Blöcker

2. Preis des Jahres 2018 (doppelt vergeben)

„Modeling Io’s and Europa’s Plasma Interaction with the Jovian Magnetosphere: Influence of Global Atmospheric Asymmetries and Plumes“

Institut für Geophysik und Meteorologie der Universität zu Köln

© Geoverbund ABC/J / Forschungszentrum Jülich GmbHDr. Aljona Blöcker
Copyright: Geoverbund ABC/J / Forschungszentrum Jülich GmbH

Vulkaneruptionen und Wasserdampffontänen (auch Plumes genannt) auf den Jupitermonden Io und Europa beeinflussen die Plasmaumgebung der beiden Monde. In meiner Dissertation erstellte ich ein drei-dimensionales magnetohydrodynamisches Simulationsmodell, sowie ein rein analytisches Modell (mit Bleistift und Papier), um den Einfluss der Plumes und Vulkane auf die Plasmaumgebung der Monde zu untersuchen. Ich konnte zeigen, dass im Falle des Monds Europa ein Wasserdampf-Plume die nahe Umgebung und das Fernfeld des Mondes stark modifizieren kann. Imbesonderen zeigten meine Rechnungen, dass ein Plume elektromagnetische Strukturen generiert, die in der Arbeit "Alfvén winglet" getauft wurde in Anlegung an die bei dieser Art der Wechselwirkung sonst auftretenden Alfvénfügel. In Messungen der Raumsonde Galileo konnte ich Signale identifizieren, die mit der Existenz von Alfvén winglets konsistent sind und daher folglich als Hinweise auf Plumes betrachtet werden können. Die Modellierung und Charakterisierung der Plasmaumgebung und Alfvén winglets eröffnet zudem eine weitere Methode wie zukünftige Raumfahrtmissionen, wie z.B. NASAs Europa Clipper Mission, Plume-Signale in den Plasmadaten detektieren können. Die Erforschung des sporadisch und unverstanden Auftretens von Plumes ist äußerst wichtig, da die Plumes sehr wahrscheinlich aus dem unter der Eisoberfläche von Europa liegenden Ozeans gespeist werden. Dieser Ozean gilt als Top-Kandidat bei der Suche nach Leben außerhalb der Erde. Beim Mond Io wurden in einer Publikation in der Zeitschrift Science aus dem Jahre 2011, ein unter seiner Oberfläche liegender Magmaozean abgeleitet. Durch meine Simulationen der Plasmaumgebung des Mondes konnte ich zeigen, dass die Beobachtungen, die zur Ableitung des Magmaozeans herangezogen wurden, alternativ durch die Berücksichtigung einer realistischeren Atmosphäre erklärt werden können. Damit ist die Existenz dieses Magmaozeans nun unklar.


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