So erklärt Wikipedia stellare Magnetfelder:
Stellare Magnetfelder werden gemäß der Solardynamo-Theorie innerhalb der Konvektionszone des Sterns verursacht. Die konvektive Zirkulation des leitenden Plasmas funktioniert wie ein Dynamo. Diese Aktivität zerstört das ursprüngliche Magnetfeld des Sterns und erzeugt dann ein dipolares Magnetfeld. Während der Stern einer differentiellen Rotation unterzogen wird, die sich für verschiedene Breitengrade mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten dreht, wird der Magnetismus zu einem toroidalen Feld aus „Flusssträngen“ gewickelt, die sich um den Stern wickeln. Quelle
Das besagt also im Grunde, dass das Magnetfeld der Sonne durch Wärmekonvektion angetrieben wird , die Ströme geladener Teilchen erzeugt, die das Magnetfeld der Sonne durch Magnetohydrodynamik erzeugen . Die magnetische Polarität der Sonne verschiebt sich alle 11 Jahre, da angenommen wird, dass sich Flussstränge um die Sonne wickeln .
Aber wirklich wissen wir nicht, wie der Solardynamo funktioniert, wie Wikipedia sagt:
Der genaue Mechanismus des Sonnendynamos ist nicht bekannt und Gegenstand aktueller Forschung. Quelle
Es wird nicht besser, wenn wir uns die Beobachtungen anschauen. Wir erwarteten eine massive Wärmekonvektion im Inneren der Sonne, angetrieben durch den Temperaturunterschied zwischen dem fusionsbetriebenen 16 Millionen Grad heißen Kern und dem enormen Temperaturunterschied zur 5800 Kelvin heißen Photosphäre . Aber dann kam die Wissenschaft der Helioseismologie und schaffte es, solare seismische Wellen zu interpretieren und das Sonneninnere zu kartieren, und fand überhaupt keine durch Sonnenwärme angetriebene Konvektion im Inneren der Sonne.
Das erste, was die Helioseismologie bemerkte, war, dass der größte Teil des Sonneninneren als eine feste Kugel unterhalb der Tachocline rotiert , ohne dass es zu einer beobachtbaren Wärmekonvektion kommt. Also mussten sie das Sonnenmodell aktualisieren und die Konvektionszone außerhalb der "festen" Sphäre platzieren:
Aber in letzter Zeit sind die Messungen so gut geworden, dass wir sogar die Strömungen in der Konvektionszone kartieren können, und wir haben ein ziemlich ruhiges "Wettermuster", ein zweizelliges Wettermuster, gefunden . Und dieses Wettermuster wird nicht durch Wärmekonvektion angetrieben, und es wird eher angenommen, dass Wärmekonvektion das Wettermuster verlangsamt:
Die meridionale Zirkulation der Sonne wird höchstwahrscheinlich mechanisch angetrieben und thermisch gebremst, ungefähr entgegengesetzt zum Antriebsmechanismus der Hadley-Zelle in der Quelle der Erdatmosphäre
Es scheint, als wüssten wir nicht im Detail, wie die Solardynamo-Theorie funktioniert, und die Solardynamo-Theorie scheint sogar im Widerspruch zu den Beobachtungen zu stehen. Können wir dann behaupten, wir wüssten, wie das Magnetfeld unserer Sonne entsteht?
Das Magnetfeld der Sonne ändert alle 11 Jahre die magnetische Polarität. Die aktuelle Erklärung dafür, wie dies geschehen könnte, ist, dass magnetische Flusslinien zu magnetischen Flussseilen werden, die sich aufgrund von Rotationsunterschieden um die Sonne winden, da sich die Photosphäre schneller um den Äquator dreht als um die Pole . Dadurch wird das vorhandene Magnetfeld irgendwie verringert, und es wird angenommen, dass das Falten oder Brechen des Flussseils die magnetische Polarität der Sonne umkehrt. Die Details dieser Theorie sind weder gut verstanden noch Gegenstand aktueller Forschung.
Es scheint, als ob die Sternmagnettheorie in Schwierigkeiten steckt, aber es scheint keine gute Alternative zur Forschung zu geben. Wenn es nur so einfach wäre wie das Erdmagnetfeld. Die Erde hat einen festen inneren Eisen-/Nickelkern, der ein permanentes Magnetfeld halten kann, und unser Planetenkern hat in der geologischen Geschichte viele Male die magnetische Polarität geändert . Bei der Sonne ist das unmöglich, da der Kern laut unserem Sonnenmodell ein 15 Millionen Grad heißer Plasma-Fusionsofen ist und die Beobachtungen von solaren Neutrinosbestätigt, dass die Sonne fusionsbetrieben ist. Wir könnten Dinge wie die Verlagerung der gesamten Sonnenfusion auf die Millionen Grad heiße Sonnenkorona versuchen, aber das wäre eine Verletzung des aktuellen Sonnenmodells. Die Sonnenkorona hat in ihren Hotspots eine Menge magnetischer Wiederverbindung, magnetische Wiederverbindung hat viele Fusionsexperimente auf der Erde verdorben, aber jetzt scheint es, als würden sie anfangen, magnetische Wiederverbindung zu verwenden, um Fusion zu erzeugen:
In Fusionsanlagen kann die Wiederverbindung dazu beitragen, das Plasma zu starten und einzudämmen, das die Fusionsreaktionen antreibt. Quelle
Aber so ein Vorschlag ist doch nur auf den Kopf gestellt, oder?
Nun, die Sonne erhält ihr Magnetfeld von sich bewegenden geladenen Teilchen. Es kann jedoch lange Zeit nicht auf der Erde repliziert werden. Es erfordert viel Energie. Die Sonne erhält ihre gesamte Energie durch Fusionsreaktionen. Auch das Magnetfeld der Erde kommt nicht von einer festen Schicht aus Nickel und Eisen. Dafür ist der äußere Erdkern zu heiß. Stattdessen wirbelt der äußere Kern aus flüssigem Eisen und winzige Temperaturänderungen im äußeren Kern der Erde erzeugen einen außer Kontrolle geratenen Effekt, der dazu führt, dass die Erde ihr Magnetfeld erhält. Die Sonne erhält ihr Magnetfeld von geladenen Teilchen (Protonen und Elektronen).
https://www.space.com/22393-sun-magnetic-field-explained-infographic.html
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