Multi Spacecraft Analysis Methods Revisited

This open access book provides a comprehensive toolbox of analysis techniques for ionospheric multi-satellite missions. The immediate need for this volume was motivated by the ongoing ESA Swarm satellite mission, but the tools that are described are general and can be used for any future ionospheric multi-satellite mission with comparable instrumentation. In addition to researching the immediate plasma environment and its coupling to other regions, such a mission aims to study the Earth’s main magnetic field and its anomalies caused by core, mantle, or crustal sources. The parameters for carrying out this kind of work are examined in these chapters. Besides currents, electric fields, and plasma convection, these parameters include ionospheric conductance, Joule heating, neutral gas densities, and neutral winds.

Dynamics of astrophysical systems is often described by plasma physics, yet understanding the nature of plasma turbulence remains as a challenge in physics in both theories and experiments. This book is an up-to-date summary and review of recent results in research on waves and turbulence in near-Earth space plasma turbulence, obtained by Cluster, the multi-spacecraft mission. Spatial and temporal structures of solar wind turbulence as well as its interaction with the bow shock ahead of the Earth are presented using Cluster data. The book presents (1) historical developments, (2) theoretical background of plasma physics, turbulence theories, and the plasma physical picture of the solar system, (3) analysis methods for multi-spacecraft data, (4) results of Cluster data analysis, and (5) impacts on astrophysics and Earth sciences.

Überblick über den aktuellen Wissensstand und künftige Forschungsrichtungen in der Magnetosphärenphysik In den sechs Jahrzehnten seit der Einführung des Begriffs ?Magnetosphäre? sind über den magnetisierten Raum, der jeden Körper in unserem Sonnensystem umgibt, viele Theorien entstanden und viele Erkenntnisse gewonnen worden. Jede Magnetosphäre ist einzigartig und verhält sich doch entsprechend den universellen physikalischen Vorgängen. Der Band ?Magnetospheres in the Solar System? enthält Beiträge von Experten für Experimentalphysik, theoretische Physik und numerische Modellierung, die einen Überblick über verschiedene Magnetosphären vermitteln, von der winzigen Magnetosphäre des Merkur bis zu den gewaltigen planetarischen Magnetosphären von Jupiter und Saturn. Das Werk bietet insbesondere: * Einen kompakten Überblick über die Geschichte der Magnetosphäre, ihre Grundsätze und Gleichungen * Eine Zusammenfassung der grundlegenden Prozesse in der Magnetospährenphysik * Instrumente und Techniken zur Untersuchung von Prozessen in der Magnetosphäre * Eine besondere Schwerpunktsetzung auf die Magnetosphäre der Erde und ihre Dynamik * Eine Darstellung der planetaren Magnetfelder und Magnetosphären im gesamten Sonnensystem * Eine Definition der künftigen Forschungsrichtungen in der Magnetosphärenphysik Die Amerikanische Geophysikalische Vereinigung fördert die wissenschaftliche Erforschung der Erde und des Weltraums zum Wohle der Menschheit. In ihren Publikationen werden wissenschaftliche Erkenntnisse veröffentlicht, die Forschern, Studenten und Fachkräften zur Verfügung stehen.

Electric currents are fundamental to the structure and dynamics of space plasmas, including our own near-Earth space environment, or “geospace.”This volume takes an integrated approach to the subject of electric currents by incorporating their phenomenology and physics for many regions in one volume. It covers a broad range of topics from the pioneers of electric currents in outer space, to measurement and analysis techniques, and the many types of electric currents. First volume on electric currents in space in over a decade that provides authoritative up-to-date insight on the current status of research Reviews recent advances in observations, simulation, and theory of electric currents Provides comparative overviews of electric currents in the space environments of different astronomical bodies Electric Currents in Geospace and Beyond serves as an excellent reference volume for a broad community of space scientists, astronomers, and astrophysicists who are studying space plasmas in the solar system. Read an interview with the editors to find out more: https://eos.org/editors-vox/electric-currents-in-outer-space-run-the-show