Når romværsbølger kobler magnetosfæren og ionosfæren

Ultra-lavfrekvente (ULF) bølger er langsomme, storskala svingninger som transporterer energi og masse fra solvinden inn i Jordens magnetosfære og ionosfære. Selv om disse bølgene oppstår langt over Jordens overflate, kan effektene observeres indirekte gjennom endringer i ionosfæren, variasjoner i magnetfeltet og dannelsen av nordlysstrukturer, mer spesifikt nordlysbuer.

Denne doktorgradsavhandlingen undersøker hvordan ULF-bølger dannes, hvordan de forplanter seg, og hvordan de overfører energi, med fokus på deres rolle i koblingen mellom magnetosfæren og ionosfæren. Studien benytter en unik kombinasjon av bakkebaserte radarmålinger, optiske observasjoner av nordlys, satellittdata og avanserte analyse- og inversjonsmodeller. Målet er å kvantifisere hvor mye energi ULF-bølger avsetter i ionosfæren, samt hvordan de driver elektriske strømmer og partikkelbevegelser langs Jordens magnetfeltlinjer.

Forskningen viser at ULF-bølger kan overføre mer energi enn tidligere antatt til ionosfæren, og at de spiller en viktig rolle i koblingen mellom magnetosfæren og ionosfæren. Statistiske analyser av nesten 200 nordlysbegivenheter gir ny innsikt i hvilke typer ULF-bølger som kan drive nordlysbuer, inkludert småskala ULF-bølger, og viser at disse buene kan også propagere seg mot ekvator. Videre dokumenterer avhandlingen for første gang en direkte sammenheng mellom slike nordlysbuer og oppstrømning av ioner i ionosfæren.

Personalia

Charlotte van Hazendonk har sin utdanningsbakgrunn i fysikk fra Eindhoven University of Technology, Nederland. Som del av masterprogrammet hadde hun utvekslingsopphold ved Universitetssenteret på Svalbard (UNIS). Hun skrev masteroppgaven ved UNIS og fortsatte der med doktorgradsarbeidet i samarbeid med UiB og det tidligere Birkelandsenteret for romforskning. Veiledere har vært Lisa J. Baddeley (UNIS) og Karl M. Laundal (DTU, UiB).