DFG-RSF: Verlust der Mars Atmosphäre durch Sonnenwind Erosion - Theorie und koordinierte Beobachtungen durch Mars Express und MAVEN

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Martin Pätzold
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310379449

DFG-RSF Proposal: Dieser Projektvorschlag soll die fundamentale Frage des Verlustes von Ionenspezies aus der Atmosphäre des Mars mit Hilfe der Daten von in-situ und remote-sensing Instrumenten (MaRS, Marsis, ASPERA, LPW, SWIA, MAG, STATIC) auf den Raumsonden MEX und MAVEN klären. Obwohl umfangreiche Daten und Erkenntnisse über die Plasmaumgebung am Mars während der Mars Express Mission gewonnen wurden, erlaubt die MAVEN Mission nun zum ersten Mal Beobachtungen der Plasmaumgebung mit zwei Raumsonden gleichzeitig. Der Sonnenwind treibt dominant die Wechselwirkung mit der Ionosphäre/Atmosphäre des Mars an. Die Magnetosphäre des Mars wird im wesentlichen durch den Sonnenwind induziert und ist deshalb hoch variabel. Multi-spacecraft Beobachtungen sind heute ein gängiges Verfahren, die solar-terrestrischen Beziehungen zu untersuchen. Die Kombination von MEX und MAVEN Beobachtungen erlauben nun zum ersten Mal, die zeitlichen Variationen von räumlichen Variationen zu trennen. Das Vorhaben wird (i) mehrere Fälle gleichzeitiger Beobachtungen von Ionenflüssen durch verschiedene Verlustkanäle untersuchen, (ii) die Abhängigkeit der Verluste von unterschiedlichen Faktoren untersuchen: Variationen des dynamischen Sonnenwinddruckes, Variationen des interplanetares Magnetfeldes, starke solare Ereignisse und das Krustenmagnetfeld der Marsoberfläche, (iii) untersuchen wie die Sonnenwindenergie in die Ionosphäre geleitet wird, (iv) quantifizieren wie hoch die Verluste in Abhängigkeit der Sonnenwind- und IMF-Parameter sind. Dazu gehört auch die Frage welche Mechanismen für den Verlust aus unterschiedlichen Reservoiren verantwortlich sind. Das Vorhaben ist eine Kooperation zwischen dem Rheinischen Institut für Umweltforschung (RIU) an der Universität zu Köln und dem Institute for Space Research IKI in Moskau. RIU wird sich auf die Untersuchung der Mars Ionosphäre mit Hilfe von Radiosondierungen durch MaRS und Marsis auf MEX und durch in-situ Instrumentenbeobachtungen durch MEX und MAVEN konzentrieren. IKI wird diese Datenanalyse mit theoretischen Modellen begleiten. Die Kombination aus den Erfahrungen aus Datenanalyse und Theorie von RIU bzw IKI und die Zusammenarbeit mit dem MAVEN Science Mission wird dieses Vorhaben in eine erfolgreiche Position bringen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Science Foundation
• Kooperationspartner: Professor Dr. Lev Zelenyi