Was ist die Dielektrizitätskonstante eines Sterns?

Haftungsausschluss

Dies ist (noch) keine vollständige Antwort, da ich mich nur auf Teil 1 der Frage konzentriere, nämlich die Berechnung der Dielektrizitätskonstante der Korona.

Dielektrizitätskonstante der Korona

Die Korona der Sonne

... erstreckt sich Millionen von Kilometern in den Weltraum und ist am leichtesten während einer totalen Sonnenfinsternis zu sehen [...] Messungen zeigen eine starke Ionisierung in der Korona und eine Plasmatemperatur von über$1\,000\,000 {\rm K}$viel heißer als die Oberfläche der Sonne.

Lassen Sie uns also ein wenig in die Plasmaphysik eintauchen.

Laut IM Podgornyis Artikel Determination of the Dielectric Constant of a Plasma ist in Abwesenheit eines Magnetfelds die Dielektrizitätskonstante$\varepsilon$eines Plasmas geschrieben werden

$$\varepsilon(\omega) = 1 - {{4\pi {e^2}n} \over {{m_e}{\omega ^2}}} \cdot {1 \over {1 - i{{{v_{col}}} \over \omega }}}$$

Wo$\omega$ist die Kreisfrequenz der elektromagnetischen Welle,$e = 1.60217662 \cdot 10^{-19} {\rm C}$ist die Ladung eines Elektrons,$m_e = 511 {\rm keV} = 9.10938356 \cdot 10^{-31} {\rm kg}$ist die Masse eines Elektrons,$i$die imaginäre Einheit .

Die Häufigkeit von Kollisionen$ν_{col}$mit geladenen Teilchen ist gegeben durch

$${v_{col}} = {{{{2.10}^{ - 5}}{n_i}Z} \over {T_e^{3/2}\left( {\rm eV} \right)}}.$$

Hier haben wir$T_e \approx 80\ldots90 {\rm eV} = 10^6 {\rm K}$die Temperatur eines Plasmas, angegeben in Elektronenvolt , und (Durchschnitt?)$Z$die Chargennummer.

Der nächste Schritt zu einer Antwort wäre, alle Parameter in dieser Gleichung herauszufinden , insbesondere die durchschnittliche Zusammensetzung des Plasmas (in Begriffen$n$Und$Z$).

Das ist mir (noch) nicht gelungen, siehe auch meine Frage Physikalische Eigenschaften der Sternkorona?

Verweise

Die folgenden Veröffentlichungen können für die Bestimmung hilfreich sein$n_i$Und$Z$für einige oder alle Bestandteile des koronalen Plasmas:

• Mercier, Chambe: Elektronendichte und Temperatur in der Sonnenkorona aus Multifrequenz-Radiobildgebung könnten uns dabei helfen$n_e$.

• Bo Thidé: Radio Studies of Solar-Terrestrial Relationships zeigt ein Diagramm mit der radial abhängigen Plasmafrequenz der Sonnenkorona bei einer gegebenen Temperatur.

• VG Ledenev, VV Tirsky, VM Tomozov: Hochfrequente Wellen im solaren koronalen Plasma scheinen etwas darüber zu sagen$\omega$.

Verwandt

• Welche Temperatur hat die Sonnenatmosphäre (die Korona) und wie wird sie gemessen?