Magnetfelder

mer noch kein Magnetfeld nachweisen.
Wahrscheinlich sorgt die kleinskalige,
Zum Nachdenken
multipolare Feld­geo­me­trie dafür, dass sich
ihre einzelnen Komponenten unterschied­
licher Polarität im beob­achteten Spektrum
über das beobachtete Sternscheibchen
hinweg kompensieren und damit bislang
nicht nachweisbar sind. Einen ähnlichen
Magnetfelder
I
Strassmeier die Bedeutung von Mag­
Aufgabe 2: Die magnetische Flussdich­
te BFl des globalen solaren Felds beträgt
Rotationsachse, passt bei diesen Sternen
netfeldern im Kosmos. Sie sind an vie­
etwa BFl  1 Millitesla, deutlich stärker
nur schlecht oder gar nicht zu den Mess­
len Vorgängen maßgeblich beteiligt.
als das Erdmagnetfeld mit rund 50 Mi­
daten. Entweder müssen die Forscher die
Ein wichtiges Beispiel sind koronale
krotesla. Die Sonne wird sich in einigen
Dipolachse gegenüber der Rotationsachse
Massenauswürfe von der Sonne, die
Milliarden Jahren zu einem Weißen
als geneigt ansehen und/oder Feldkom­
unser Weltraumwetter mitbestimmen.
ponenten höherer Ordnung mit berück­
Trifft ein solcher Massenauswurf die
Zwerg entwickeln, dessen Durchmesser
bei DWZ  5000 Kilometer liegen sollte.
sichtigen, etwa Quadrupolfelder und sogar
Erde, so können starke Ströme indu­
Unter der Voraussetzung, dass das Mag­
Oktupolfelder.
ziert werden, die mitunter erheblichen
netfeld bei dieser Wandlung erhalten
Schaden anrichten.
hängt von sei­nem Alter ab, wenn auch nur
Erst die Kenntnis über die beteilig­
bleibt, berechne man die magnetische
Flussdichte BWZ des Weißen Zwergs.
tendenziell. Als Erklärung dient eine Rück­
ten Magnetfelder an der Sonnenober­
Der heutige Durchmesser der Sonne
kopplung mit dem internen toroidalen
fläche und darunter gestattet ein bes­
beträgt: DA  1,4 Millionen Kilometer.
Feld über den Hall-Effekt (siehe Glossar).
seres Verständnis der Zusammenhänge
Man vergleiche mit der Prognose der
Das toroidale Feld ist diejenige Kompo­
und ermöglicht vielleicht irgendwann
Astronomen, bei der allerdings weitere
nente entlang des Meridians. Für einen
in der Zukunft ein Vorwarnsystem.
Faktoren berücksichtigt sind, nach dem
Effekt sieht man auch bei Weißen Zwer­
gen. Ein einfacher Dipol, zentriert auf die
Die Feldgeometrie eines Weißen Zwergs
n seinem Artikel schildert Klaus
Weißen Zwerg mit einer Masse von 0,6
Ein wichtiges Hilfsmittel bei der
sich das solare Feld an der Sonnenober­
Sonnenmassen mit einem internen toro­
Ana­ly­se von Licht ist die Vermessung
fläche mil­lio­nen­fach verstärken wird.
idalen (fossilen) Feld von weniger als 100
der Li­nien­auf­spal­tung einer Emis­
Die Astronomen erwarten eine magne­
Kilotesla ist der Zerfall der (Oberflächen)-
sions­linie. Allein die Existenz der Auf­
tische Flussdichte von rund 200 Tesla.
Dipolkomponente
einen
spaltung zeigt bereits, dass am Ort
Faktor drei rascher als diejenige der Qua­
der das Licht aussendenden Materie
Aufgabe 3: Im Artikel ist aufgeführt,
drupolkomponente. Durch eine ge­nau­e
ein Magnetfeld existieren muss. Der
Bestimmung der Mag­net­feld­geo­me­trie
Zeeman-Effekt beschreibt diese Auf­
dass während der Inflation des Kos­
mos Temperaturen um etwa 1014 Giga­
können wir daher wenigstens im Prinzip
spaltung. Für die Verschiebung Dl der
elektronvolt herrschten. Setzt man die
die Entstehungsgeschichte eines Weißen
Wellenlänge gilt:
thermische Energie kB T eines Elektrons
min­des­tens
Zwer­gs rekonstruieren.
Magnetfelder im H-R-Diagramm
e
Dl  ml ––––––– l2 BFl g.
4 p me c
gleich der Energie, die ein Elektron
beim Durchlaufen der Spannungsdif­
ferenz e U gewinnt, so ergibt sich ein
Sterne mit Massen bis zum etwa 2½-fa­
Dabei ist ml  {–1, 0, 1} die magnetische
Zusammenhang zwischen Temperatur
chen der Sonnenmasse entwickeln eine
Quantenzahl. Sie bestimmt die relative
äu­ßere Konvektionshülle und damit sehr
Lage zur Wellenlänge der ungestörten
und Spannung. Man rechne die 1014
Giga­elek­tron­volt in Kelvin um. Die
wahrscheinlich auch einen internen Al­
pha-Omega-Dynamo (siehe Kasten auf
Emissionslinie. Die Ladung des Elektrons
ist e  1,602 3 10 –19 C (1 C = 1 Coulomb
S. 40). Er wird angetrieben durch die zu­
= 1 A s), die Masse des Elektrons ist me
Boltz­mann-Konstante ist kB  1,381 3
10 –23 J/K.
Axel M. Quetz
fälligen kon­vek­ti­ven Massenströme in
 9,109 3 10 –31 kg, die Lichtgeschwin­
der Über­gangs­schicht von der äußeren,
digkeit ist c  2,998 3 108 m/s, und g 
kon­vek­ti­ven Hülle zum inneren, strah­
2,202 ist der gyromagnetische oder auch
lungsdominierten Kernbereich. Wie sich
Landé-Faktor, der beschreibt, wie stark
dieser »Interface«-Dynamo mit den glo­
der Drehimpuls des Elektronenspins im
balen stellarphysikalischen Parametern
Vergleich zu seinem Bahndrehimpuls
Ihre Lösungen senden Sie bitte Masse, Radius, Chemie, Rotation usw.
mit dem Mag­netfeld koppelt.
bis zum 15. September an: Redak­tion SuW – Zum Nach­denken, verhält, wie dessen verstärkte Felder in
Form von Flussröhren trotz einer tur­
Aufgabe 1: Für einem Sonnenfleck mit
Max-Planck-Institut für As­tro­no­mie, bulenten Konvektionszone an die Stern­
der Magnetfeldstärke BFl  0,5 Tesla (1
Kö­nigstuhl 17, D-69117 Hei­­del­berg. oberfläche gelangen und wie sie sich mit
T = 1 Tesla = 1 V s/m2) berechne man
Fax: (+49|0) 62 21–52 82 46.
der Zeit entwickeln, ist heute Gegenstand
die Linienaufspaltung Dl der K-Linie
Einmal im Jahr werden unter den vieler Untersuchungen mit modernsten
des Kalziums, deren Wellenlänge lK 
erfolgreichen Lösern Preise verlost: Instrumenten und Supercomputern. Alle
393,4 nm beträgt.
siehe Seite 125.
Resultate und Vorhersagen werden am
www.astronomie-heute.de
September 2008
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