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Die Solar-StellarConnection
K.G.Strassmeier
Drei Gründe warum wir sonnenähnliche Sterne
erforschen solltenSterne haben Planeten !
Nach Hipparcos war das Universum um ca. 4-5 Milliarden Jahre jünger
und 10% größer !
Ein Stern befindet sich nur 150 Mill. Km von uns entfernt !
Kosmogonie
Kosmologie
Solar-terrestrische Beziehungen
400 Mrd. Sterne in unserer Galaxis
Bis dato sind 67 extrasolare Planetenbekannt !
Die großen Fragen• Was heizt die Korona ?• Warum existiert ein
Sonnenfleckenzyklus?• Wo ist der Dynamo im Sonneninneren ?• Die Natur der Flares und CME‘s ?• Die fehlenden Neutrinos ?• Korrelation Pulsation und Magnetfeld ?• Wieso hat die Sonne neun Planeten ?• Solar-terrestrische Beziehungen ?• Wie schaut ihre Vergangenheit und wie
ihre Zukunft aus ?
Koronaler Koronaler MassenauswurfMassenauswurf
Der große Flare vom Montag 2.4.2001, Der große Flare vom Montag 2.4.2001, UT21:51UT21:51
4.4.2001
Die großen Fragen• Was heizt die Korona ?• Warum existiert ein
Sonnenfleckenzyklus?• Wo ist der Dynamo im Sonneninneren ?• Die Natur der Flares und CME‘s ?• Die fehlenden Neutrinos ?• Korrelation Pulsation und Magnetfeld ?• Wieso hat die Sonne neun Planeten ?• Solar-terrestrische Beziehungen ?• Wie schaut ihre Vergangenheit und wie
ihre Zukunft aus ?
Solar-terrestrische Beziehungen
• 600 Mill.-Tonnen Wasserstoff pro sec erzeugen 1,368 kW/m2 am Ort der Erde
• ... seit 4,6 Mrd. Jahren
• Coronal mass ejections erzeugen z.B. die Aurora Borealis/Aurora Australis• Aurorae auch auf Jupiter !
Solar-terrestrische Beziehungen• Sonnenstrahlung erzeugt Ionosphäre
• ... und beschädigt Satelliten
• Ozonloch ?• UV-Strahlung heizt die Thermosphäre
• Sonnenwind verursacht Störungen des globalen Funkverkehrs
Solar-terrestrische Beziehungen• Sonnenaktivität im 11-jährigen Zyklus
• Magnetischer Zyklus aber 22 Jahre
• Zykluslänge aus 14C-Isotop: 14N(n,p)14C
Die großen Fragen• Was heizt die Korona ?• Warum existiert ein
Sonnenfleckenzyklus?• Wo ist der Dynamo im Sonneninneren ?• Die Natur der Flares und CME‘s ?• Die fehlenden Neutrinos ?• Korrelation Pulsation und Magnetfeld ?• Wieso hat die Sonne neun Planeten ?• Solar-terrestrische Beziehungen ?• Wie schaut ihre Vergangenheit und wie
ihre Zukunft aus ?
Beobachtung von sonnenähnlichen
Sternen
Oberflächenrotation
(Doppler imaging)
Anforderungen:
Hohe spektrale Auflösung notwendig R mind. 40,000 für vsini50km/sS/N200, d.h. relativ hell (V<12 mag für 4m Tel., V<15 mag für VLT & LBT)Kurze Integrationszeiten ( 1/50 PRotation)Sonnenähnliche Sterne. R mind. 120,000 für vsini18. Limit ist R400,000Simultane Photometrie notwendigAtomare Liniendaten vorhandenBerücksichtigung von Molekülen
Differentielle Rotationund
meridionale Zirkulation
Stellare Oberflächen als f(Zeit)
Zeitserien-mapping
Bild links:HR 1099P(rot)=2.7 TageBeobacht. 70 Nächteam NSO/McMath
Manche Flecken wandern zum Pol ! Meridionale Zirkulation ?
F(t)
Alter
Rota
tion
Sonne
T Tauri
ZAM
S Main-sequence
Rotation
Kern
Hülle
Charbonneau & MacGregor 1993
Stauffer et al. (1998)
Auch Sterne zeigen Zyklen
Sonne ...
... und Sterne in CaII H&K
Konvektion
DOT, Sütterlin 20.9.1999
Gilliland et al. (1997)Freytag & Steffen (2001)
Nicht-radiale Pulsation
• 4 Sterne untersucht (CMi, Boo, Cen A, Hyi)• Hyi-Detektion von 0.5 m/s mit hochaufgelöster Spektroskopie• Modeidentifikation mit Linienprofilen• Sternaufbau definiert die Frequenzverteilung per Mode
Oberflächen-Magnetfelder
Wechselwirkung mit dem ISM
Lineare Polarisation In gal. Ebene, aber unregelmäßig Streuung an nicht- sphärischen Teilchen
Faraday-Effekt rotiert die Ebene der linearen Pol. und ist Geometrie des galakt. Feldes
Big-Bang Nukleosynthese• Letzter Parameter in BBNS Modellen: Baryonendichte (z.B. Schramm & Turner 1998)
• Messung von Deuterium bei =121.5 nm; für Sterne nur mit HST, z.B. Piskunov et al. (1996), Linsky et al. (2000); für Quasare im Optischen, z.B. Tytler et al. (1996).
• Und Messung von Lithium in metallarmen Halosternen mit primordialen Häufigkeiten (Nissen et al. 2000)
Large Binocular Telescope
Quo vadis, Mensch ?