Einführungsvortrag Das Sonnenspektrum Sonnenbeobachtungen

Transkript

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2 Einführungsvortrag Das Sonnenspektrum Sonnenbeobachtungen Messung der Sonnenparallaxe Die Sonne per Satellit Vermessung von Sonnenflecken Messung der Sonnenrotation (Teleskopbeobachtungen) Abschluss on returning within 60 seconds was mortified to find that it was already much enfeebled ( Carringon 1859, MNRAS XX )

3 Übersicht - Der Aufbau der Sonne - Die Entwicklung der Sonne Hertzsprung-Russel Diagramm - Die magnetische Sonne Konvektionszone, Dynamo, - Der Sonnenkern Fusionsreaktionen und Neutrinos ( Carringon 1859, MNRAS XX )

4 Astronomers love stars H and we have a fine one right near us. (Zirrin 1988) APOD April 2006 He II 304

5 Das Sonneninnere It is not too much to hope that in the not too distant future we shall be competent to understand as simple a thing as a star. (A. Eddington 1926)

6 Der Aufbau der Sonne (SuW)

7 Ein Sonnenmodell Modelldaten des Sonneneinneren (Foukal 2004, nach Bahcall & Ulrich 1988)

8 Ein Sonnenmodell Eingabedaten: Masse 1,9891 ± 0, kg Kepler Leuchtkraft: 3,846 ± 0, W Solarkonstante Z/X ± 0,001 Meteoriten, Sonnenspektrum Alter 4.57 ± 0, a Meteoriten Gleichungssystem: Massenerhaltung Hydrostatisches Gleichgewicht Thermisches Gleichgewicht Energietransport Zustandsgleichungen Energieerzeugung, Opazitäten, spezifische Wärmen

9 Das Leben der Sonne Ein Sternenschicksal

10 Sterne sind Gaskugeln (so ungefähr...) über 10 Milliarden Jahre im Zeitraffer

11 Schnappschüsse aus dem Leben der Sonne (Freedman, Kaufmann; Universe)

12 Ende: Planetarischer Nebel + Weißer Zwerg Helix-Nebel

13 Sterne im Hertzsprung-Russel Diagramm

14 Die Konvektionszone Wo Plasmen und Magnetfelder tanzen

15 Sonnenflecken-Anatomie FILM: TWL010727

16 Konvektionsmuster Photosphärische Granulen (schematisch) Das Chromosphärische Netzwerk (H, APOD Juni 2004)

17 Konvektionsmuster

18 Dynamo und magnetische Flussröhren SimuliertesAuftauchen einer magnetischen Flussröhre in einem Riesenstern (Holzwarth & Schüssler 2001) Zeeman-Verbreiterung einer Spektrallinie in einem Sonnenfleck

19 Der Aktivitätszyklus FILM

20 Wie regelmässig ist der Sonnenzyklus? Der veränderliche Sonnendynamo: Historische Sonnenfleckenzahlen

21 Magnetische) Heizung der äußeren Sonnenatmosphäre Temperaturverlauf (Freedman, Kaufmann; Universe) FILM: T195_020421

22 Der Sonnenkern Ein gigantischer Fusionsreaktor

23 Kernfusion im Sonnenkern (J. Bahcall 2001, Der Hauptzweig über He 3

24 Hauptzweige des Proton-Proton-Zyklus

25 Sonnen-Leuchtkraft und Solarkonstante Leuchtkraft: L = 3, W Solarkonstante: 1,366 kw/m² Vergleich: Welt-Energiebedarf J/a (?) Massenverlust: L / c² = 4,4 Mio. t pro Sekunde ( 4, kg/s / = kg/s Wasserstoff)

26 Sonnen-Neutrinos Solarer Neutrino-Fluss bei 1 AU: /cm²s (!) Nachweisreaktionen: - 37 Cl ( e,e - ) 37 Ar - e +e- e +e

27 Das Sonnen-Neutrino-Problem Vorhergesagte - und gemessene e -Flüsse (in SNU = pro sec. und Target, Stand ca. 2000)

28 ... ist kein Sonnen-Neutrino-Problem Neutrino-Oszillationen: e (Stand ab 2001)

29 Zusammenfassung - Das Sonneninnere Modelle, (Neutrinos, Seismologie) - Die Entwicklung der Sonne Fusionsvorrat, Hertzsprung-Russel Diagramm - Die magnetische Sonne Konvektionszone, Plasma & Magnetfelder, Sonnenzyklus, Heizung Der Sonnenkern pp-zyklus, Neutrinos, Energiebilanz

30 Einige www-links zum Thema Die Sonnenatmosphäre Die Konvektionszone Sternmodelle Helioseismologie Der Sonnenkern Allgemein: Interaktive Astro-Lernsoftware, Applet-Sammlungen

31 Anhang

32 Sternspektren Sonne (G2 V, T eff = 5780 K) Arctur ( Boo, K1 III, T eff 5200 K )

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35 Aufbau der Sonne Schematischer Schnitt (Freedman, Kaufmann; Universe)

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