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Extraterrestrische Physik Montag
EP 3 Sonne und Heliosphäre
Zeit: Montag 14:45–18:20 Raum: HS 15
Hauptvortrag EP 3.1 Mo 14:45 HS 15
Die Sonne nach den Missionen YOHKOH und SOHO — •Henry
Aurass — Astrophysikalisches Institut Potsdam, An der Sternwarte 16,
D-14482 Potsdam
In der vergangenen Dekade fanden gewaltige Anstrengungen statt, um
die Beobachtungsbasis fuer die Erforschung der Sonne durch Weltraumobservatorien
zu verbessern. Die wichtigsten werden kurz vorgestellt.
Dann wird versucht, einige Erfahrungen und Erkenntnisfortschritte zu
skizzieren. Es wird klar, dasz sich unser Bild der Sonne in den letzten 10
Jahren deutlich veraendert hat - allerdings - wie koennte es auch anders
sein - gibt es anstelle klarer Antworten vielfach neue Herausforderungen.
EP 3.2 Mo 15:25 HS 15
Kinetik der Elektronen in der Korona und imSonnenwind —
•Christian Vocks und Gottfried Mann — AIP, An der Sternwarte
16, 14482 Potsdam
Messungen der Verteilungsfunktionen von Elektronen im Sonnenwind
zeigen deutliche Abweichungen von Maxwell-Verteilungen. Neben einem
annähernd Maxwellschen Kern weisen sie Halo genannte hochenergetische
Ausläufer auf. Die Verteilungsfunktionen lassen sich sehr gut
durch Kappa-Verteilungen beschreiben. Die Entstehung dieser hochenergetischen
Ausläufer in der Korona oder im Sonnenwind wird untersucht.
Um die Möglichkeit einer Erzeugung in der Korona zu überprüfen,
wird das Relaxationsverhalten einer Kappa-Verteilung unter dem Einfluss
von Coulomb - Stößen im koronalen Plasma berechnet. Ein kinetisches
Modell für die Elektronen wird vorgestellt. Das Modell umfasst
eine räumliche Koordinate entlang des Magnetfeldes und zwei Geschwindigkeitskoordinaten
(v�,v⊥). Coulomb - Stöße und Welle - Teilchen -
Wechselwirkung werden berücksichtigt. Mit Hilfe dieses Modells kann
die Entwicklung von Elektronenverteilungen von der Übergangszone bis
in den Sonnenwind studiert werden.
EP 3.3 Mo 15:40 HS 15
Suprathermale Ionen im Sonnenwind — •Martin Hilchenbach
— Max-Planck-Institut für Aeronomie, 37191 Katlenburg-Lindau
Seit dem Start von SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) am
2. Dezember 1995 hat das Teilchenmassenspektormeter STOF graduelle
und impulsive energetische Teilchenereignisse beobachtet im Zeitinterval
vom Minimum bis Maximum der Sonnenaktivität. Das Instrument beobachtet
energetische Ionen zwischen 35 and 630 keV/q und bestimmt
die Masse, kinetische Energie und Ladung jedes Teilchens. Für einige
energetische Teilchenereignisse bestimmen wir aus der Geschwindigkeitsdispersion
der suprathermalen Ionen den Zeitraum des Beginns des
Teilchenereignisses und die maximale Länge der Strecke, welche die energetischen
Teilchen entlang des interplanetaren Magnetfeldes zurückgelegt
haben.
Hauptvortrag EP 3.4 Mo 16:30 HS 15
Anomale kosmische Strahlung und die Grenzen des Sonnensystems
— •Horst Fichtner — Ruhr-Universität Bochum, Institut für
Theoretische Physik IV: Weltraum- und Astrophysik, 44780 Bochum
Es wird ein Überblick über den gegenwärtigen Kenntnisstand der Physik
der sogenannten Anomalen Kosmischen Strahlung gegeben. Diese
energetischen Teilchen werden vermutlich am Heliosphärischen Schock,
einer quasi-stationären Schockwelle im Sonnenwind, beschleunigt. DieserSchockmarkiertdenBeginnderÜbergangsregion
zum Interstellaren
Medium, so dass die Anomale Kosmische Strahlung und assoziierte Teilchenpopulationen
eine geeignete Diagnostik zur Untersuchung der Grenzen
des Sonnensystems ist. Nach einer Beschreibung der Heliosphäre,
des grundlegenden Szenarios, welches die Existenz der Anomalen Kosmischen
Strahlung erklärt, und relevanter Beobachtungen, werden die
gegenwärtig im Zusammenhang mit den Grenzen des Sonnensystems diskutierten
Fragen behandelt. Schliesslich wird gezeigt, wie das Studium
der Heliosphärenstruktur zum einen zum Verständnis extraterrestrischer
Einflüsse auf die irdischen Lebensbedingungen und zum anderen zur
Brückenfunktion der Physik der Heliosphäre zur Astrophysik beiträgt.
Hauptvortrag EP 3.5 Mo 17:10 HS 15
Sonnensystemund Heliosphäre imInterstellaren Medium—
•Hans Joerg Fahr — hfahr@astro.uni-bonn.de
Von der Sonnenkorona her entwickelt sich der radial nach aussen stroemende
Sonnenwind, der als supersonischer Plasmastrom bis weit ueber
das Planetensystem hinausreicht. Aufgrund der Pekuliarbewe- gung des
Sonnensystems relativ zum umgebenden interstellaren Me- dium kommt
es zu einer sehr komplexen hydrodynamischen Wechselwir- kung zwischen
den beiden einander entgegenstroemenden Plasmen.Wie wir zeigen, kann
diese Wechselwirkung nur durch einen hydrodyna- mischen Multifluid-
Simulationscode angemessen richtig beschrieben werden, in dem auch
die dynamische Mitwirkung von höherenerge- tischen Fluiden wie den
Pick-up Ionen und den kosmischen Strahlungs- partikeln beruecksichtigt
wird. Das Ergebnis dieser komplexen Wech- selwirkung insbesondere fuer
die Bereiche der inneren Heliosphaere erweist sich als stark von der
Beschaffenheit des uns ueberstroemen- den Interstellarmediums abhaengig.
So werden wir zeigen, dass in Zeiten des Durchgangs durch dichte
interstellare Gasphasen selbst der erdnahe Raum und die Erde selber
von stark erhöhter kosmischer Partikelstrahlung getroffen werden. Auswirkungen
auf das Erdklima und die Lebensentwicklung auf der Erde
werden angedeutet.
EP 3.6 Mo 17:50 HS 15
The Ulysses fast latitude scan at solar maximum:COSPIN/KET
observations — •Bernd Heber 1 , Alain Raviart 2 , Philippe Ferrando
2 , Constantinos Paizis 3 , Giovanna Sarri 3 , Arik Posner 4 ,
Horst Kunow 4 , Reinhold Müller-Mellin 4 , and Gerd Wibberenz
4 — 1 Fachbereich Physik, Universität Osnabrück, Germany —
2 DAPNIA/Service d’Astrophysique, CEA Saclay, France — 3 CNR-IASF,
Milano Italy — 4 IEAP, CAU, Kiel, Germany
Ulysses, launched in October 1990, began its second out of ecliptic
orbit in December 1997, and its second fast latitude scan in September
2000. In contrast to the first perihelion in 1994/1995, solar activity now
is close to maximum. It is important to note that, in addition to the
difference in solar activity, prior to or during the second scan the solar
magnetic field reversed. While the first latitude scan mainly gave a snapshot
of the spatial distribution of galactic cosmic rays, the second one is
dominated by temporal variations. Solar particle increases are observed
at all heliographic latitudes, including events that produce >250 MeV
protons and 50 MeV electrons. Using >50 MeV proton observations
from the EPHIN instrument, this time we find no significant latitudinal
gradients. Furthermore, the differences between the two scans are also
reflected in charge sign dependent variations.
EP 3.7 Mo 18:05 HS 15
The influence of the solar-cycle induced solar wind variations
on the global structure of the heliosphere. — •Klaus Scherer 1
and Hans-Jörg Fahr 2 — 1 dat-hex, Obere Str. 11, 37191 Gillersheim
— 2 Universität Bonn, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn
The longperiodic solar cycle variations propagate outwards through
the interplanetary space until they finally reach the heliospheric termination
shock. The associated variation of the solar wind ram pressure not
only influences there the stand-off distance of the termination shock, but
also changes the production and the heliospheric distribution of pick-up
ions (PUIs). As a consequence, also the production of anomalous cosmic
rays (ACRs) related to PUI-fluxes arriving at the shock varies, the
propagation of ACRs is influenced and the modulation of the galactic cosmic
rays strongly differs. To quantitatively study this scenario we use a a
multi-fluid hydrodynamic simulation code to model the interaction of the
solar-cycle modulated heliosphere with the interstellar medium. In this
code all dynamically relevant species are described by separate plasma
fluids within a consistent multifluid context. In a first step we describe
the solar-cycle induced heliospheric variations by a series of static models.
The obtained set of different heliosphere configurations is then taken as
envelopping a fully time-dependent model, in which the solar-cycle varying
SW parameters are modeled on the basis of actually time-dependent
variations. Here we present the results of the static model runs with
emphasis on PUI, ACR and GCR distributions. We also will discuss first
results of the time-dependent model.