
German: 
Willkommen bei den Space News
des Electric Universe,
bereitgestellt von
The Thunderbolt Project™
unter Thunderbolts.info
Heute setzen wir unsere Serie
von Berichten über die letzten
wissenschaftlichen Artikel von ESAs
Rosetta-Mission zu Komet 67/P fort.
Im vorhergehenden Teil diskutierte
Dr. Franklin Anariba die direkten
Messungen der elektrischen Aktivität
nahe des Kometenkerns, Daten,
welche sich letztlich als echt bahnbrechend
in der Kometenwissenschaft erweisen könnten.
Heute setzt Dr. Anariba, ein
Spezialist der Elektrochemie,
seine Analyse fort, welche nahe legt,
dass elektrochemische Reaktionen
eine grundlegende Rolle bei einem
Großteil der Kometenaktivität spielen.
In Teil 2 dieser Serie gehe ich
näher auf das Vorhandensein von
elektrischer Aktivität in der Umgebung
des Kerns von Komet 67/P ein.
Dies erfolgt durch Kommentare über
zwei bedeutsame kürzliche Berichte.
In dem Manuskript mit dem Titel "Die Rosetta
Ionen- und Elektronensensor (IES) Messungen

English: 
Welcome to Space News from
the Electric Universe
brought to you by
The Thunderbolt Project™
at Thunderbolts.info
Today, we continue our series
of reports on the latest
scientific papers from the ESA's
Rosetta mission to Comet 67P.
In the previous episode,
Dr. Franklin Anariba discussed the direct
measurements of electrical
activity near the comet nucleus.
Data which may eventually prove to
be a game-changer in comet science.
Today Dr. Anariba, a specialist
in electrochemistry,
continues his analysis which suggests
that electrochemical reactions
play a fundamental role
in much comet activity.
In episode 2 of this series, I
expand on the presence of
electrical activity in the vicinity of the
nucleus of comet 67P.
This is done by commenting on
two important recent reports.
In the manuscript titled, "The Rosetta ion
and electron sensor (IES) measurement

German: 
der Entwicklung der Ionenaufnahme
von Komet 67/P Tschurjumow-Gerassimenko"
von Goldstein u.a. wird die
Plasmaumgebung in einer
heliozentrischen Entfernung von ca. 3,5 AE und
28 km vom Kern des Kometen entfernt geprüft.
Kurz zusammengefasst berichten die Autoren:
1. Erstmalige Entdeckung von Populationen von
Wasser-Kationen niedriger Energie in einem
schwach "ausgasenden" Kometen fern der Sonne.
2. Die entdeckten Bestände von Wasser-Kationen
zeigten zeitabhängige Schwankungen ihrer Verteilungen.
3. Es wurde keine winkelförmige Verteilung
der Wasser-Kationenbestände beobachtet,
was nahe legt, dass diese Ionen vor Ort
entstehen und nicht durch das elektrische Feld
des Sonnenwindes beschleunigt wurden,
wie bei der Massenbeladung zu erwarten wäre.
4. Interessanterweise bewegen sich massebeladene
Ionen und Sonnenwind-Protonen
in entgegengesetzte Richtungen, während
Elektronen unbeeinflusst bleiben.

English: 
of the development of pick up ions
from Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko"
by Goldstein et al., the plasma
environment is scrutinized
at a heliocentric distance ~3.5 AU and
at 28km from the nucleus of the comet.
In summary, the authors report:
1) Detection of low energy water cation
populations for the first time in a weakly
"outgassing" comet far from the Sun.
2) Water cation populations detected
display time-varying distributions.
3) No angular distribution is observed
for the water cations populations,
suggesting that these ions are created
locally and have not been accelerated
by the solar wind electric field
as expected with mass loading.
4) Interestingly, mass-loaded
ions and solar wind protons
move in opposite direction, while
electrons remain unaffected.

German: 
Die Konsequenzen dieser Funde
beruhen auf der Annahme,
dass Massenbeladung bei so großen
heliozentrischen Entfernungen
auf einem Kometen mit geringer
Komadichte eine große Rolle spielen.
Es wurde zum Beispiel berichtet, dass
die Sonnenwind-Ionen abgelenkt werden,
sich aber nicht so verlangsamen, wie während
eines Massenbeladungsprozesses zu erwarten wäre,
was darauf hinweist, dass Massenbeladung
vernachlässigbar ist.
Deswegen können diese Befunde
als Hinweis auf eine
komplexe und dynamische elektronenreiche
Umgebung nahe des Kerns bei solchen
großen heliozentrischen Entfernungen gedeutet
werden, wo Massenbeladung vernachlässigbar ist,
was darauf hinweist, dass ein anderer
Ionen-Bewegungsprozess vorherrscht.
Nach diesem Ansatz ist der Artikel von
Clark u.a. von allergrößtem Interesse:
"Die suprathermale Elektronenumgebung
auf Komet 67P/Tschurjumow-Gerassimenko:
Beobachtungen des Rosetta-
Ionen- und Elektronensensors".

English: 
The implications of these findings
reside on the assumptions
that mass-loading plays an
important role at such large
heliocentric distances on a comet
with tenuous coma density.
For instance, it has been reported
that the solar wind ions are deflected
but not slowed down as expected
during a mass-loading process,
suggesting that mass
loading is negligible.
Therefore, these findings instead
can be interpreted to indicate a
complex and dynamical electron-rich
environment near the nucleus
at such large heliocentric distances
where mass loading is negligible,
suggesting another ion motion
mechanism is dominant.
In this line of thinking, of utmost interest
is the paper by Clark et al. titled,
"Suprathermal electron environment
of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko:
observations from the Rosetta
ion and electron sensor".

English: 
The term "suprathermal" implies highly heated
electrons possessing high kinetic energy.
In the manuscript, according to the authors,
suprathermal or fast-moving electrons
are "accelerated by an unknown mechanism
from a few eV upward to hundreds of eV and play
an important role in the electron-neutral
chemistry, as well as, in dust grain charging".
Moreover, previous studies showed that
these accelerated electrons are ubiquitous,
but could not agree on a
particular mechanism.
Several accelerating electrons
mechanisms have been put forth:
1) "Suprathermal" electrons
are likely associated with
upstream cyclotron wave
fluctuations convecting tailward.
In other words, the accelerating
energy is provided by mass-loaded ions
traveling from the direction of the
Sun towards the tail of the coma.
2) "Suprathermal" electrons are
accelerated in a similar manner

German: 
Der Begriff "suprathermal" beinhaltet stark erhitzte
Elektronen, die eine hohe kinetische Energie haben.
Im Artikel werden den Autoren zufolge suprathermale
oder sich schnell bewegende Elektronen
"durch einen bisher unbekannten Mechanismus von wenigen
eV aufwärts bis zu Hunderten von eV beschleunigt,
was eine wichtige Rolle in der Elektronen-neutralen Chemie
spielt, ebenso wie bei der Ladung von Staubkörnern".
Darüber hinaus zeigen frühere Untersuchungen, dass
diese beschleunigten Elektronen allgegenwärtig sind,
man konnte jedoch nicht über einen
besonderen Mechanismus übereinstimmen.
Mehrere Elektronen-Beschleunigungsmechanismen
wurden vorgeschlagen:
1. "Suprathermale" Elektronen
sind wahrscheinlich verbunden mit
stromaufwärts gerichteten Zyklotronwellen-
Fluktuationen, die Richtung Schweif konvektieren.
Mit anderen Worten, die Beschleunigungsenergie
wird von massebeladenen Ionen geliefert,
die aus Richtung der Sonne in Richtung
des Schweifes des Komas reisen.
2. "Suprathermale" Elektronen werden
in ähnlicher Weise beschleunigt

German: 
wie Elektronen hinter interplanetaren
kollisionslosen "Bugstoßwellen".
3. Der Aktive Magnetosphären-Teilchen-Such- und
Erkundungssatellit (AMPTE) zeigte, dass niedrige
"Hybrid"-Zyklotronwellen von massebeladenen
Ionen für die Elektronen verantwortlich waren.
"Hybrid" bezieht sich auf Zyklotronfrequenzen
zwischen einem Proton und einem Elektron.
4. Einige Untersuchungen beschrieben "suprathermale"
Elektronenbeschleunigung durch Photo-Ionisation,
während andere Untersuchungen andeuten, dass die
Rolle der Photo-Ionisation vernachlässigbar ist.
Es ist somit klar, dass es keine Übereinstimmung
über den vorherrschenden Mechanismus
hinter der suprathermalen Elektronenbeschleunigung
gibt, ganz besonders nicht für Komet 67/P,
welcher eine 100 Mal niedrigere
Dichte des Komas hat als Halley.
In diesem Zusammenhang informieren die Autoren über:
1. Eine sehr dynamische "suprathermale"
Elektronenwolke, die mit Beobachtungen des Gipfels
von Kometenaktivität nahe 1 AE übereinstimmt.
Die Autoren fügen hinzu: "Es ist überraschend, dass
ein schwach ausgasender Komet in einer großen helio-

English: 
as electrons behind interplanetary
collisionless bow shocks.
3) The Active Magnetospheric Particle Tracer
Explorer (AMPTE) satellite showed that lower
"hybrid" cyclotron waves from mass-loaded
ions were responsible for the electrons.
"Hybrid" refers to cyclotron frequencies in
between a proton and an electron.
4) Some studies ascribed "suprathermal"
electron acceleration to photoionization,
while other studies indicate the role
of photoionization to be negligible.
It is then clear, that there is no
agreement on the dominant mechanism
behind suprathermal electron
acceleration, more so for Comet 67P,
which has a 100 times lower
coma density than comet Halley.
In this context, the authors inform:
1) A highly dynamical "suprathermal" electron
cloud consistent with observations
of peak comet activity near 1 AU.
The authors add: "It is surprising that a
weakly outgassing comet at a large heliocentric

German: 
zentrischen Entfernung eine dynamische und energetische
suprathermale Elektronenumgebung produziert."
2. Elektronendichten nahe des Kerns
reichen von 10 bis 100 je Kubikzentimeter.
Wenn man berücksichtigt, dass Komet 67/P
zur Zeit der Beobachtung ca. 3 AE entfernt
war und ein dünnes Koma zeigte, was allen
früheren Erwartungen widerspricht, dann
ist es sehr wahrscheinlich, dass
ein anderer Mechanismus für
die Elektronenbeschleunigung
nahe des Kerns tätig ist.
Der Bericht setzt mit der Berücksichtigung
möglicher Mechanismen fort, für "welche Prozesse
für die Erweiterungen von Dichte (und Fluss) verantwortlich
sind, die IES beobachtet, die nicht offensichtlich sind."
Zum Beispiel: 1. Photo-Elektronen.
Sie spielen eine Rolle bei Molekül-Ionisierung
und Erzeugung energetischer Sekundär-Ionen
durch photoelektronische Impakt-Dissoziation.
2. Ambipolare elektrische Felder.
Die Autoren kommentieren, dass

English: 
distance produces a dynamic and energetic
suprathermal electron environment."
2) Electron densities near the nucleus
are in the range of 10 to 100 cm³.
Taking into consideration that Comet 67P
was ~3 AU at the time of the observations
and displays a tenuous coma, which
contradicts all previous expectations,
it is very likely that
another mechanism for
accelerating electrons near
the nucleus, is in action.
The report continues on considering
potential mechanisms for "which processes
account for the density (and flux) enhancements
that IES observes are not obvious."
For instance: 1) Photoelectrons.
Play a role by ionizing molecules
and creating energetic secondary ions
via photoelectron impact dissociation.
2) Ambipolar electric field.
The authors comment that

English: 
1) "if a well-structured electron field
were present, then a well-defined peak
would be expected. Again this points to
fine structure in the plasma environment."
The implications are that the electric
field is filamentary in nature.
3) Acceleration caused by cross-shock
potentials. Interesting enough,
a cross-shock potential, which has been
observed to accelerate electrons,
can be thought of as a double layer
in an electrochemical experiment.
However, there is no
evidence for a bow shock,
or a reverse bow shock at a
heliocentric distance of 3.5 AU.
4) Magnetic field compression.
However, there was no data
on the direction and magnitude of the
solar wind-associated magnetic field.
5) Lower hybrid cyclotron waves
due to mass-loaded ions.
The authors settled for this
explanation to explain their data.

German: 
1. "wenn ein wohl-strukturiertes elektrisches Feld
vorhanden ist, dann ein wohl-definierter Gipfel
zu erwarten sei. Das wiederum deutet auf
feine Strukturen in der Plasmaumgebung."
Die Konsequenz ist, dass das elektrische
Feld seiner Natur nach filamentär ist.
3. Beschleunigung verursacht Querschock-
Potentiale. Interessanterweise kann
man sich ein Querschock-Potential, welches bei der
Beschleunigung von Elektronen beobachtet wurde,
als eine Doppelschicht in einem
elektrochemischen Versuch vorstellen.
Es gibt jedoch keinen Beweis
für eine "Bugstoßwelle" oder
eine entgegengesetzte "Bugstoßwelle" bei
einer heliozentrischen Distanz von 3,5 AE.
4. Magnetfeldkompression.
Es gibt jedoch keine Daten
über die Richtung und Größe des mit
dem Sonnenwind verbundenen Magnetfelds.
5. Niedrige Hybrid-Zyklotronwellen
wegen massenbeladener Ionen.
Die Autoren setzten auf diese Erklärung,
um ihre Daten zu erklären.

English: 
Surprisingly, the authors conclude
that the "suprathermal" electrons
are being accelerated by "an
admixture of photoelectrons
and [cyclotron] waves produced by pick-up
[or mass-loaded] ion instability."
Their conclusions is contradictory because
in the text the authors report on a rich
and dynamical electron cloud, indicating
a high density of electrons in the
vicinity of the nucleus, even though
Comet 67P displays a tenuous coma density.
Hence, the question is: where
are the electrons coming from?
Another contradiction
is that mass loading
is associated with a solar
wind mean speed deceleration.
However, the authors state that "the ion
data do not show a significant deceleration
of the solar wind", suggesting that ion
mass loading by the solar wind is negligible.
In addition, the authors write that
"unfortunately, there is no instrument
onboard Rosetta that can measure
electromagnetic waves at this frequency",

German: 
Überraschenderweise schließen die Autoren,
dass die "suprathermalen" Elektronen
durch "eine Mischung von Photo-Elektronen
und [Zyklotron-]Wellen, produziert von
aufgenommenen [oder massebeladenen] Ionen-
Instabilitäten" beschleunigt werden.
Ihre Schlussfolgerungen sind widersprüchlich,
weil die Autoren im Text über eine reiche und
dynamische Elektronenwolke berichten, die auf
eine hohe Elektronendichte in der Umgebung
des Kerns hinweist, und das obwohl Komet 67/P
sogar eine geringe Dichte im Koma besitzt.
Deshalb ist die Frage: wo
kommen die Elektronen her?
Ein anderer Widerspruch ist,
dass Massenbeladung
mit einer Abbremsung des
Sonnenwindes verbunden ist.
Die Autoren stellen jedoch fest, dass
"die Ionendaten keine bedeutende Abbremsung
des Sonnenwindes zeigen", was nahe legt, dass
Massenbeladung durch Sonnenwind vernachlässigbar ist.
Außerdem schreiben die Autoren, dass
"es unglücklicherweise kein Instrument
an Bord von Rosetta gibt, dass elektromagnetische
Wellen dieser Frequenz messen kann",

German: 
was sich auf die niedrigen
Hybrid-Zyklotronfrequenzen bezieht.
Diese Beobachtungen könnten darauf deuten,
dass ihre Schlussfolgerung verfrüht ist.
Von einer elektrischen Perspektive aus
ist es Elektronenbeschleunigung
aufgrund der in einem elektrischen
Feld sitzenden Punktladung,
welche ein Indikator für die Anwesenheit
einer Spannungsdifferenz ist.
Wird fortgesetzt...
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English: 
referring to lower hybrid
cyclotron frequencies.
These observations might indicate
that their conclusion is premature.
From an electrical perspective,
electron acceleration is
due to the point charged
sitting on an electric field,
which is an indication of the
presence of a voltage differential.
To Be Continued...
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