Electromotive force deduced from helios observations during coronal mass ejections

Während seiner Expansion in den interplanetaren Raum befördert ein koronaler Massenauswurf (engl. coronal mass ejection, CME) von der Sonne entkoppelte magnetische Helizität. Ein solches magnetisches Transient-Ereignis kann in der Heliosphäre von Satelliten, wie etwa den Helios Raumsonden, beobachtet werden. Unser Ziel ist es die elektromotorische Kraft, den Effekt der kinetischen Helizität (alpha Term), die turbulente Diffusion (beta Term) und den Effekt der Kreuz-Helizität (gamma Term) in der inneren Heliosphäre bis 1 AU zu messen. Dazu entwickeln wir für einen hypothetischen CME im Sonnenwind ein eindimensionales Modell eines wirbelartigen Plasmastroms in einem helikalen Magnetfeld. Mithilfe Taylors "frozen-in flow" Hypothese nehmen wir an, dass sich wirbelartige Strukturen im Sonnenwind auf längeren Zeitskalen entwickeln als sie brauchen um die Raumsonde zu passieren. Dadurch können wir den Rotor allein durch die eindimensionale Zeitableitung ausdrücken. Wir testen die Gültigkeit unseres Modells gegen ein magnetisches Transient-Ereignis das von der Helios-2 Raumsonde beobachtet wurde. Dadurch können wir Rückschlüsse auf die innere magnetische Struktur von CMEs ziehen. An der Schockfront messen wir eine signifikante Spitze in der totalen elektromotorischen Kraft und deutliche Verstärkungen des alpha, beta und gamma Terms. Mit dieser Methode können wir magnetische Transient-Ereignisse von gleichzeitigen in-situ Messungen des Magnetfeldes und des Plasmastroms identifizieren. Zusammen mit einem numerischen Algorithmus zur Detektion von Schockfronten benutzen wir die elektromotorische Kraft als Indikator für die Ankunft von Schockfronten in der inneren Heliosphäre. During its propagation into the interplanetary space, a coronal mass ejection (CME) carries magnetic helicity that has been decoupled from the Sun. Within the heliosphere such a magnetic transient event can be observed by a spacecraft, for example the Helios space observatories. We aim to investigate the electromotive force, the kinetic helicity effect (alpha term), the turbulent diffusion (beta term) and the cross-helicity effect (gamma term) in the inner heliosphere below 1 AU. For a hypothetical CME in the solar wind, we set up a one-dimensional model of a vortical plasma flow that co-exists with a helical magnetic field. Then we follow Taylor's frozen-in flow hypothesis and assume that any vortical structures within the solar wind evolve on a much large timescale than they need to pass by the