Wie hoch ist der Ionisierungsgrad der solaren Photosphäre?

Ich frage mich, wie viele freie Elektronen pro Baryon und wie viele freie Elektronen pro Atom es in der solaren Photosphäre gibt. Diese Zahl hängt von der Häufigkeit der verschiedenen Atome ab, die in der Photosphäre gefunden werden, sowie vom Ionisationspotential jedes Atoms.

Das Buch "Introduction to Stellar Astrophysics" von Boehm-Vitense, vol. 2, 1997 Nachdruck, auf Seite 76 behauptet, dass einer von jedem 10 4 Wasserstoffatome sind ionisiert, daher ist Wasserstoff in der Photosphäre größtenteils neutral; Es gibt jedoch andere schwerere Elemente mit niedrigeren Ionisationspotentialen. Boehm-Vitense geht durch und berechnet den Ionisationsanteil von Eisen, aber Berechnungen für nur zwei in der Photosphäre vorhandene Spezies können kaum als umfassend angesehen werden.

Ob Sie diese Zahlen selbst berechnen oder eine Zusammenfassung einer Referenz (mit einem Link zu dieser Referenz, wenn möglich) bereitstellen, die mehr Details über die Ionisierung in der Photosphäre enthält, wird geschätzt.

Meine Vermutung ist, dass, da Wasserstoff einen so geringen Ionisierungsgrad hat, die Anzahl der Elektronen pro Baryon und pro Atom gering sein wird, da Wasserstoff der Hauptbestandteil der Photosphäre ist.

Antworten (1)

Der Ionisationsgrad in der Photosphäre variiert natürlich mit der Tiefe, ist aber insgesamt gering. Tabelle 1 der Bilderberg Continuum Atmosphere (Solar Physics, 3, 5, 1968) gibt den Druck und den Elektronendruck in verschiedenen optischen Tiefen in einem umfassenden Modell an. Das Verhältnis des Drucks ergibt Ne/Ngesamt. Bei optischer Tiefe = 1 bei 5000 Angström, Pgas = 1,412E5 (cgs) und Pe = 6,239E1. Das Verhältnis beträgt 4,4E-4. Die ebenfalls in der Tabelle angegebene Wasserstoffionisierung beträgt 4,07E-4. Das Modell geht von einer Heliumhäufigkeit von 0,1 aus, was etwas von der modernen Zahl von 0,087 abweicht.