Nachweis von Meteorstaubteilchen in der polaren Mesosphäre

Erste Radarbeobachtung von Meteorstaubteilchen mit dem Arecibo Radar

Auf der Basis der Theorie der inkohärenten Streuung erwartet man, dass sich das Spektrum dieses Streuprozesses durch die Anwesenheit geladener Meteorstaubteilchen signifikant verändert. Sollte das Spektrum in Abwesenheit der Partikel eine einfache Lorentzform aufweisen, so führen die geladenen schweren Partikel dazu, dass sich eine zweite Linie im Zentrum des Spektrums herausbildet.

Tatsächlich zeigen Messungen mit dem Arecibo Radar im September 2006 die theoretisch erwarteten Eigenschaften des Spektrums für den Fall der Anwesenheit geladener Meteorstaubpartikel. Aus der Breite der zentralen Linie (äquivalent dazu: aus der Steigung der dazugehörenden logarithmierten Autokorrelationsfunktion, ACF) und der dazugehörenden Amplitude lassen sich nun Aussagen über den Radius und die Anzahldichte der Partikel machen.

Die aus den Arecibo-Messungen abgeleiteten Radien und Anzahldichten von (geladenen) Meteorstaubteilchen stimmen sehr gut mit theoretischen Vorhersagen überein. Die vorliegenden Messungen demonstrieren, dass es tatsächlich möglich ist, die Eigenschaften von Meteorstaubpartikeln in der oberen Mesosphäre vom Boden aus zu beobachten und öffnen somit ein neues Fenster zum Studium dieser faszinierenden Konstituenten unserer Erdatmosphäre.

Ergebnisse

  • Erste Messung von Meteorstaubteichen mit dem ECOMA-Partikeldetektor [mehr]
  • Erste Radarbeobachtung von Meteorstaubteilchen mit dem Arecibo Radar [mehr]