Die Solar-StellarConnection

K.G.Strassmeier

Drei Gründe warum wir sonnenähnliche Sterne

erforschen solltenSterne haben Planeten !

Nach Hipparcos war das Universum um ca. 4-5 Milliarden Jahre jünger

und 10% größer !

Ein Stern befindet sich nur 150 Mill. Km von uns entfernt !

Kosmogonie

Kosmologie

Solar-terrestrische Beziehungen

400 Mrd. Sterne in unserer Galaxis

Bis dato sind 67 extrasolare Planetenbekannt !

Die großen Fragen• Was heizt die Korona ?• Warum existiert ein

Sonnenfleckenzyklus?• Wo ist der Dynamo im Sonneninneren ?• Die Natur der Flares und CME‘s ?• Die fehlenden Neutrinos ?• Korrelation Pulsation und Magnetfeld ?• Wieso hat die Sonne neun Planeten ?• Solar-terrestrische Beziehungen ?• Wie schaut ihre Vergangenheit und wie

ihre Zukunft aus ?

Koronaler Koronaler MassenauswurfMassenauswurf

Der große Flare vom Montag 2.4.2001, Der große Flare vom Montag 2.4.2001, UT21:51UT21:51

4.4.2001

Die großen Fragen• Was heizt die Korona ?• Warum existiert ein

Sonnenfleckenzyklus?• Wo ist der Dynamo im Sonneninneren ?• Die Natur der Flares und CME‘s ?• Die fehlenden Neutrinos ?• Korrelation Pulsation und Magnetfeld ?• Wieso hat die Sonne neun Planeten ?• Solar-terrestrische Beziehungen ?• Wie schaut ihre Vergangenheit und wie

ihre Zukunft aus ?

Solar-terrestrische Beziehungen

• 600 Mill.-Tonnen Wasserstoff pro sec erzeugen 1,368 kW/m2 am Ort der Erde

• ... seit 4,6 Mrd. Jahren

• Coronal mass ejections erzeugen z.B. die Aurora Borealis/Aurora Australis• Aurorae auch auf Jupiter !

Solar-terrestrische Beziehungen• Sonnenstrahlung erzeugt Ionosphäre

• ... und beschädigt Satelliten

• Ozonloch ?• UV-Strahlung heizt die Thermosphäre

• Sonnenwind verursacht Störungen des globalen Funkverkehrs

Solar-terrestrische Beziehungen• Sonnenaktivität im 11-jährigen Zyklus

• Magnetischer Zyklus aber 22 Jahre

• Zykluslänge aus 14C-Isotop: 14N(n,p)14C

Die großen Fragen• Was heizt die Korona ?• Warum existiert ein

Sonnenfleckenzyklus?• Wo ist der Dynamo im Sonneninneren ?• Die Natur der Flares und CME‘s ?• Die fehlenden Neutrinos ?• Korrelation Pulsation und Magnetfeld ?• Wieso hat die Sonne neun Planeten ?• Solar-terrestrische Beziehungen ?• Wie schaut ihre Vergangenheit und wie

ihre Zukunft aus ?

Beobachtung von sonnenähnlichen

Sternen

Oberflächenrotation

(Doppler imaging)

Anforderungen:

Hohe spektrale Auflösung notwendig R mind. 40,000 für vsini50km/sS/N200, d.h. relativ hell (V<12 mag für 4m Tel., V<15 mag für VLT & LBT)Kurze Integrationszeiten ( 1/50 PRotation)Sonnenähnliche Sterne. R mind. 120,000 für vsini18. Limit ist R400,000Simultane Photometrie notwendigAtomare Liniendaten vorhandenBerücksichtigung von Molekülen

Differentielle Rotationund

meridionale Zirkulation

Stellare Oberflächen als f(Zeit)

Zeitserien-mapping

Bild links:HR 1099P(rot)=2.7 TageBeobacht. 70 Nächteam NSO/McMath

Manche Flecken wandern zum Pol ! Meridionale Zirkulation ?

F(t)

Alter

Rota

tion

Sonne

T Tauri

ZAM

S Main-sequence

Rotation

Kern

Hülle

Charbonneau & MacGregor 1993

Stauffer et al. (1998)

Auch Sterne zeigen Zyklen

Sonne ...

... und Sterne in CaII H&K

Konvektion

DOT, Sütterlin 20.9.1999

Gilliland et al. (1997)Freytag & Steffen (2001)

Nicht-radiale Pulsation

• 4 Sterne untersucht (CMi, Boo, Cen A, Hyi)• Hyi-Detektion von 0.5 m/s mit hochaufgelöster Spektroskopie• Modeidentifikation mit Linienprofilen• Sternaufbau definiert die Frequenzverteilung per Mode

Oberflächen-Magnetfelder

Wechselwirkung mit dem ISM

Lineare Polarisation In gal. Ebene, aber unregelmäßig Streuung an nicht- sphärischen Teilchen

Faraday-Effekt rotiert die Ebene der linearen Pol. und ist Geometrie des galakt. Feldes

Big-Bang Nukleosynthese• Letzter Parameter in BBNS Modellen: Baryonendichte (z.B. Schramm & Turner 1998)

• Messung von Deuterium bei =121.5 nm; für Sterne nur mit HST, z.B. Piskunov et al. (1996), Linsky et al. (2000); für Quasare im Optischen, z.B. Tytler et al. (1996).

• Und Messung von Lithium in metallarmen Halosternen mit primordialen Häufigkeiten (Nissen et al. 2000)

Large Binocular Telescope

Quo vadis, Mensch ?