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CME – koronaler Massenauswurf Dirk Gerbig. Gliederung Motivation Physikalischer Hintergrund Idee Theorie Anwendung auf das Problem Zusammenfassung.

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Präsentation zum Thema: "CME – koronaler Massenauswurf Dirk Gerbig. Gliederung Motivation Physikalischer Hintergrund Idee Theorie Anwendung auf das Problem Zusammenfassung."—  Präsentation transkript:

1 CME – koronaler Massenauswurf Dirk Gerbig

2 Gliederung Motivation Physikalischer Hintergrund Idee Theorie Anwendung auf das Problem Zusammenfassung

3 Motivation

4 17. Aug Uhr 18. Aug Uhr 18. Aug Uhr 18. Aug Uhr 18. Aug Uhr 18. Aug Uhr 18. Aug Uhr 18. Aug Uhr

5 Theoretische Beschreibung eines koronalen Massenauswurfs - CME (Coronal Mass Ejection)

6 Physikalischer Hintergrund

7 Sonnenatmosphäre Photosphäre Chromosphäre Korona

8 Was ist die Korona ? Nur bei Sonnenfinsternis oder mit Koronagraph sichtbar Niedrige Dichte Hohes Temperaturniveau ~10 6 K wird über mehrere Sonnenradien gehalten Äußerster, sehr ausgedehnter Teil der Sonnenatmosphäre

9 Was ist ein CME ? Dauer eines Auswurfs: einige Minuten bis zu mehrere Stunden Junger Bereich der Sonnenphysik (1973/74) Zwischen 3-8% des Massenflusses des Sonnenwindes bogen-, blasen- bzw. strahlenförmige Gebilde Geschlossene Magnetfeldstruktur

10 Wie entstehen CMEs? Eingefrorenes Feld: Plasma führt B-Feld mit sich Ideales System =0 Magnetfeld kann seine Topologie nicht ändern

11 Wie entstehen CMEs? Feldlinienverschmelzung: erlaubt die Umwandlung von im B-Feld gespeicherter Energie in kinetische Energie des Plasmas Umstrukturierung der Magnetfeldtopologie Wenn 0 kann sich Magnetfeldtopologie ändern

12 CME Daten kinetische Energie Physikalische Parameter Geschwindigkeit Masse

13 Vom Bild zur Theorie Nicht ein individuelles Ereignis, sondern Oberbegriff für ganze Klasse dynamischer Ereignisse theoretisches Modell von Gibson und Low [1998]

14 Idee

15 Ausgangspunkt: magnetohydrostatische Gleichungen von Gibson und Low Problem: Lösung singulär auf polarer Achse, kann daher nicht als Startparameter für numerische Simulation genutzt werden Idee: drehen das zugehörige Vektorpotential um Winkel 0 in der r- Ebene

16 Theorie

17 Ideale zeitabhängige MHD Gleichungen für vollionisierte Plasmen Maxwell-Gleichungen

18 Vereinfachung: Betrachte statisches Gleichgewicht MHD-Gleichungen Maxwell-Gleichungen

19 Betrachte Magnetfeld (B =0, rotationssymmetrisch bzgl. z- Achse ohne Abhängigkeit)

20 Zur Erinnerung

21 Verallgemeinerte Koordinaten

22

23

24

25

26 Gedrehte Koordinaten

27 Bild zur Veranschaulichung

28 Anwendung auf das Problem

29 Gesamtfluss der Gibson und Low Lösung in 3 Teilen r 0 : Radius der Kugel r 1 : Abstand zwischen Ursprung und Mittelpunkt der Kugel

30 Komplexe Variablen u und u*

31

32 Bild von CME Magnetohydrostatische Lösung für 0 = /2

33 Zusammenfassung

34 Was / Wie / Wo? Einiges über CMEs Das Problem und der Ansatz Vom Bild zur Theorie Drehung des Vektorpotentials Magnetohydrostatische Lösung

35 Ende


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