Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Lärm" auf der Sonne: Mathematiker der Universität Wien berechnen akustische Impulse auf der Sonnenoberfläche

10.10.2007
Im äußersten Drittel der Sonne wird Wärme über Strömungen von innen nach außen transportiert. Dabei zeigen Computersimulationen enorme Schallwände, wie ein Team um den Mathematiker Herbert Muthsam an der Universität Wien durch mathematische Berechnungen entdeckt hat.

Gemeinsam mit Grazer Astronomen wird an der Überprüfung dieser akustischen Pulse auf der Sonnenoberfläche und anderer Ergebnisse der Modelle durch konkrete Beobachtungen gearbeitet.

"Man kann sich das Phänomen ähnlich wie die wallenden Stellen in einem Topf mit kochendem Wasser vorstellen", beschreibt O. Univ.-Prof. Dr. Herbert Muthsam vom Institut für Mathematik die so genannte Granulation. Das ist ein Prozess nahe der Sonnenoberfläche, bei dem Strömungen von heißem Wasserstoff und Helium an die Sonnenoberfläche dringen, um dort abzukühlen und wieder nach unten zu sinken.

Drei Jahre lang hat sich Herbert Muthsam mit der Modellierung des Vorgangs beschäftigt und die Granulation für die Astronomie in einer höheren Auflösung zugänglich gemacht, als alle bisherigen Rechnungen und alle derzeit existierenden Sonnenteleskope es könnten. "Die Sonne ist der einzige Stern, den wir zwar gut beobachten können, aber auch da sind unseren Möglichkeiten Grenzen gesetzt", meint Muthsam. Was die Forscher derzeit mit den besten Sonnenteleskopen von der Erde aus "sehen" bzw. messen können, ist ein kleiner Teil der obersten Schicht des Sterns und manche Wellen, die aus dem Sonneninneren vordringen. Über viele Prozesse im Inneren, aber auch in der Atmosphäre der Sonne besteht noch Unklarheit.

Höhere Auflösung durch Rechenkraft
Um aus Phänomenen wie der Granulation auf der Sonnenoberfläche Rückschlüsse auf nicht direkt beobachtbare Prozesse im Sonneninneren zu ziehen, brauchen die AstronomInnen die Simulation dieser Prozesse auf dem Computer. Mit numerischen Methoden der Mathematik haben Muthsam und seine Kollegen im Laufe des Projekts unter anderem Programme speziell für Strömungssimulationen entwickelt. Drei Supercomputer, darunter der Schrödinger-Cluster der Universität Wien, rechneten fast ein Jahr lang Tag und Nacht an den Sonnenmodellen.
Schallwände an der Sonnenoberfläche
Die Berechnungen ergaben durchaus Überraschendes: In einer Animation sieht man eine Art Wand, die sich relativ schnell durch die brodelnde Sonnenoberfläche bewegt und dabei immer deutlicher hervortritt. "Das sind akustische Pulse, gigantische Wände aus Schall, die durch die Sonne wandern. Diese Pulse hat vor uns noch nie jemand beobachtet", sagt Muthsam.

Die Gruppe untersucht jetzt, wie sich die Granulations-Strömungen, die sich in den Modellrechnungen viel turbulenter darstellen als bisher angenommen, auf die Aufheizung der Chromosphäre und der Korona auswirken. "Damit sind wir der Beantwortung vieler offener Fragen näher gekommen und haben noch dazu reichlich Tätigkeit für die nächsten Jahre", sagt Muthsam.

Kontakt:
O. Univ.-Prof. Dr. Herbert Muthsam
Institut für Mathematik
Universität Wien
1090 Wien, Nordbergstraße 15
T: +43-1-4277-506 92
herbert.muthsam@univie.ac.at
Rückfragehinweis:
Mag. Alexandra Frey
Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien
1010 Wien, Dr.-Karl-Lueger-Ring 1
T +43-1-4277-175 31
alexandra.frey@univie.ac.at

Alexandra Frey | idw
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.at/175

Weitere Berichte zu: Granulation Sonnenoberfläche

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Waschen für die Mikrowelt – Potsdamer Physiker entwickeln lichtempfindliche Seife
02.12.2016 | Universität Potsdam

nachricht Quantenreibung: Jenseits der Näherung des lokalen Gleichgewichts
01.12.2016 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie