Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

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Raphael
Administrator

44, Männlich

Beiträge: 243

Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Raphael am 06.11.2011 08:37

Das Sonnensystem befindet sich seit schätzungsweise 150.000 Jahren in einer Plasmawolke, die natürlich von Gravitationskosmologen nicht als solche bezeichnet wird, sondern den Namen "Lokale Flocke" erhielt.



(Bild: Linda Huff & Priscilla Frisch, Quelle: NASA APOD)

Diese Plasmawolke liegt innerhalb einer größeren Plasmastruktur, die "Lokale Blase" genannt wird. Untersuchungen dieser Blase deuten darauf hin, daß sie eine Folge des elektromagnetischen z-Pinches ist. Auf Wikipedia heißt ist:

Die Lokale Blase hat die Form einer Sanduhr – sie hat in der galaktischen Ebene einen Durchmesser von mindestens 300 Lichtjahren und weitet sich mit zunehmendem Abstand auf.

Wenn man "Sanduhrform" hört, sollte der Plasmaspürsinn eines Kosmologen Alarm schlagen, denn dies ist die typische Form des z-Pinches.



(Bild: R.Haumann CC 3.0 BY SA)

Innerhalb der Lokalen Flocke ist das Plasma dichter (0,05 Atome pro Kubikzentimeter), aber sehr viel kühler (6000°K) als in der umgebenden Lokalen Blase (0,005 Atome pro cm³ und 1,4 Mio.°K).

Laut Gravitationskosmologen hat die Bewegung der Sonne durch diese unterschiedlich beschaffenen Plasmen keine Auswirkungen auf uns, da die Heliosphäre und der Sonnenwind uns vom interstellaren Plasma trennen sollen. Zitat Wiki:

Durch ihr magnetisches Feld und den Sonnenwind erzeugt die Sonne eine Heliosphäre, mit welcher sie die Auswirkungen der Lokalen Flocke abschirmt.

Die Sonne wird nach wie vor isoliert für sich betrachtet. Im PlasmaVersum ist sie jedoch das Produkt ihrer Umgebung. Wenn sie in Bereiche unterschiedlicher Plasmadichte, und damit Elektronendichte, gelangt, sollte das durchaus Auswirkungen auf ihre Leuchtkraft haben. In 10.000 bis 20.000 Jahren wird sie die Lokale Flocke verlassen, was möglicherweise zu einer spürbaren Veränderung ihrer Helligkeit führen könnte. Auch Klimaschwankungen auf der Erde könnten mit variierenden Dichten des interstellaren Plasmas zu tun haben.

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Georg
Gelöschter Benutzer

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Georg am 13.01.2012 20:54

In 10.000 bis 20.000 Jahren wird sie die Lokale Flocke verlassen

Worauf begründet sich diese Prognose? Dadurch wird doch der weitere Werdegang des Sonnensystems vollkommen unvorhersehbar. Damit stellt sich mir die Frage, ob auf der Erde überhaupt noch Leben wie wir es kennen möglich ist, wenn das Sonnensystem 'mal eben' die Lokale Flocke verlässt.

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Basti

40, Männlich

Beiträge: 53

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Basti am 14.01.2012 17:24

Hallo,
konkret kann ich deine Frage leider nicht beantworten.
Aber generell ist deine Schlussfolgerung sicher logisch. Die zu beobachtenden unterschiedlichen
"Sonnenaktivitäten" haben vielleicht mit diesem Effekt zutun.
Und wenn die Schwankungen im galaktischen Medium (Plasma) z.Zt. relativ klein sind,
wären die Effekte beim verlassen der "Lokalen Flocke" sicher drastisch.

Es ist doch zumindest gut vorstellbar, dass die Sonne und damit auch das irdische Klima
auf diese Weise beeinflusst werden.

Allgemein sind Geschwindigkeits- und Entfernungsangaben im Kosmos mit Vorsicht
zu genießen, denke ich.
Denn letztendlich basieren diese Angaben auf Interpretation und Annahmen.
Wahrscheinlich wird das Problem auf galaktischer Ebene nicht allzu sehr ins Gewicht fallen.
Aber verlassen würde ich mich höchstens noch auf die Angaben die unserer Sonnensystem
beschreiben.
(Auch das ist ein Punkt, der bei vielen Physikern als zu "sicher" angesehen wird.)


Antworten Zuletzt bearbeitet am 14.01.2012 17:25.

Raphael
Administrator

44, Männlich

Beiträge: 243

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Raphael am 14.01.2012 18:11

Worauf begründet sich diese Prognose?

Die Zahl von 10.000 Jahren habe ich aus der NASA APOD-Quelle. Ich nehme an, hier wurden einfach die beiden Bewegungen der Sonne und der Lokalen Flocke in die Zukunft projeziert.

Dadurch wird doch der weitere Werdegang des Sonnensystems vollkommen unvorhersehbar.

Die Vorhersage wird sicher schwieriger, zumal wir bislang so wenig über unsere elektrische Umgebung wissen. Aber "vollkommen unvorhersehbar" würde ich nicht sagen. Die Plasmakosmologie ist sicher dynamischer als die Gravitationskosmologie und die Stabilität der Sonnenaktivität ist längst nicht so sicher. Aber das ist halt die Realität. Die Augen sollte man davor nicht verschließen. Der Astronom Deitrick E. Thomsen drückte es bereits 1978 gut aus:

The orb we had once thought so regular turns out to be more and more variable and unpredictable. Perhaps it was inevitable that this should come to pass. Our impression of solar regularity may have depended more on our inner need for a dependable celestial parent - living in the neighborhood of a variable star is a bit of a nervous strain - than it did on the facts.
D. E. Thomsen, Science News, Ausg. 113, 22. April 1978, S. 252-254

In etwa auf deutsch:

Die Kugel, die wir einst für so beständig hielten, stellt sich nun mehr und mehr als variabel und unvorhersehbar heraus. Vielleicht war es unausweichlich, daß dies passieren mußte. Unser Eindruck der solaren Gleichmäßigkeit mag eher auf unserem inneren Bedürfnis nach einer verläßlichen himmlischen Mutter beruht haben als auf den Fakten - denn in der Nachbarschaft eines variablen Sterns zu leben, stellt eine gewisse nervöse Belastung dar.

@Basti:

Sehe ich genauso. Auf die Geschwindigkeitsbestimmungen in unserer galaktischen Nähe kann man sich noch gut verlassen. Die Entfernungen können da ja durchaus noch mit der Parallaxen-Methode bestimmt werden. Weitaus besser als die Rotverschiebung zu benutzen.

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Slim_Jim

39, Männlich

Beiträge: 351

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Slim_Jim am 11.01.2013 17:52

neue erkenntnisse aus beobachtungen unserer heliosphäre!

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/piuz.201201316/pdf

ergebnis: es gibt doch keine schockwelle! ...

 

Wer nur so tut als bringe er die Menschen zum Nachdenken, den lieben sie. Wer sie wirklich zum Nachdenken bringt, den hassen sie. - Aldous Huxley

Jeder Fehler erscheint unglaublich dumm, wenn andre ihn begehen. - Georg Christoph Lichtenberg

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Hannes

65, Männlich

Beiträge: 782

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Hannes am 13.01.2013 13:59

Sehr interessanter Beitrag im Link, danke!

Als fernes Echo auf die Frage eines Gelöschten:

Damit stellt sich mir die Frage, ob auf der Erde überhaupt noch Leben wie wir es kennen möglich ist, wenn das Sonnensystem 'mal eben' die Lokale Flocke verlässt.

 Wenn man kein Kreationist ist, dann braucht man sicher nichts zu befürchten, denn Leben hat bereits lange existiert, bevor das Sonnensystem vor 150.000 Jahren in die lokale "Lokale Flocke" eintrat und daran wird sich mit dem Austritt sicher auch nichts ändern. Abgesehen davon werden solche Ein- und Austritte in Plasmawolken sicher wiederholt passiert sein und kein völliges Novum in der Geschichte des Sonnensystems darstellen.  Also m.E. kein Grund zur Panik.  

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Slim_Jim

39, Männlich

Beiträge: 351

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Slim_Jim am 01.05.2013 11:55

hier mal daten zu astrophysikalischen plasmen:

Parameter_fuer_astrophysikalische_Plasmen.png

was ich jetzt auf den 1. blick gesehen hab, ist dass der sonnenwind keine neutralteilchen enthält. aussagen zu elektronen/protonen-verhältnis hab ich nicht gefunden...

im lokalen interstellaren medium sind plasmadichten von 0,01-1 je cm^3. was meinst du jetzt mit 0,005 atomen, raphael? 
die temperatur die angegeben wird in eV desselben würde ja ungefähr dem der lokalen flocke oder der lokalen blase entsprechen (1eV= ca. 10.000K) 

was ich jetzt noch erkannt habe, ist dass kaltes plasma oder medium eben auch ladungen enthält wodurch das gesamte gas auf elektromagnetische felder anspringt (siehe LMU MÜnchen)

edit: wie dicht sind eigentlich die double layer der heliosphäre? wurden sie überhaupt schon entdeckt oer deren strahlung detektiert?
bin da jetzt durch dieses zitat von hannes alfven gestoßen (er lehnt die magnetohydrodynamik ab und favorisiert stattdessen die partikeltheorie)

“As neither double layer nor circuit can be derived from magnetofluid models of a plasma, such models are useless for treating energy transfer by means of double layers. They must be replaced by particle models and circuit theory… Application to the heliospheric current systems leads to the prediction of two double layers on the sun’s axis which may give radiations detectable from Earth. Double layers in space should be classified as a new type of celestial object.” — H. Alfvén, Double Layers and Circuits in Astrophysics, IEEE Transactions On Plasma Science, Vol. PS-14, No. 6, December 1986.

mit MHD können aber schon recht genaue berechnungen gemacht werden (analytisch und teilweise numerisch):
wer mal lust hat weiter zu lesen was das überhaupt ist und was alfven wellen sind kann hier gucken:
http://theory.physics.helsinki.fi/~plasma_jatko/asp2012/6_MHD_2012.pdf

eine interessante simulation die draus folgt ist hier zu sehen:

MHD-Modelle_von_Magnetosphaeren_von_Mars_Venus_und_Mond.png

interessant find ich immer wieder wie komplex die theorie dahinter ist und wie gut diese simulationen zu den beobachtungen/messungen passen...
 

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Antworten Zuletzt bearbeitet am 01.05.2013 13:00.

McDaniel-77

46, Männlich

Beiträge: 156

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von McDaniel-77 am 01.05.2013 17:00

Danke Slim Jim,


darüber muss ich noch nachdenken.


Ich finde 

Interstellar Medium - Wiki 

kann man sich auch mal in Ruhe anschauen.

Die Geschwindigkeiten des Sonnenwinds liegen bei der Erde zwischen 200-800 km/s und steigen bis 1.500 km/s, das ist schon enorm. Ohne ein elektrisches Feld scheint mir eine Beschleunigung nicht möglich zu sein. Und bitte nicht mit Dunkler Energie daher kommen .


MfG


McDaniel-77
    

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Slim_Jim

39, Männlich

Beiträge: 351

Re: Mehr Plasma: Lokale Flocke und Lokale Blase

von Slim_Jim am 01.05.2013 20:26

gerne :)

artikel hab ich jetzt erstmal überflogen, ist ja recht ausführlich. darunter ist auch noch n link, der allerlei mögliche plasmaphysikalischen themen aufschnappt. das ist alles ne ganze menge. ich werde mich jetzt erstmal auf die plasmaspektroskopie stürzen, da es genau zu meiner arbeit passt. z.b. habe ich auch die plasmafrequenz kennengelernt, die alleine nur von der elektronendichte abhängig ist und mit der wurzel der elektronendichte zunimmt. dadurch kann man die reflektion von lichtwellen bestimmen, denn jedes licht mit höherer frequenz (also größerer wellenlänge) wird vom plasma reflektiert. deswegen auch radiowellen an der ionosphäre reflektiert. das war mir jedenfalls bis dato auch nicht so klar warum das passiert.

in wie weit  das nun im intergalaktischen raum ne rolle weiß ich nicht. dort funktionieren einige plasmen wahrscheinlich eher als optisch dicke plasmen und verhalten sich (theoretisch) wie schwarzer strahler (also absorption=emission).

@mc-daniel: wo hast die info her, das der sonnenwind beschleunigt? da es ja nun positive und negative ladungen sind die dort mitfliegen, kann es ja irgendwie schwer durch ein feld erklärbar sein. oder würde das möglich sein, wenn man ein extremes ungleichgewicht von elektronen zu protonen annimmt und die in ein e-feld steckt? also die wolke bleibt zusammen aufgrund der coulombkräfte der teilchen untereinander, aber insgesamt werden die dann doch zu einer seite hingezogen? wäre das denn überhaupt möglich?

aber wenn das stimmt ist die beschleunigung heftig!

aaah hab grad noch was gefunden:

sonnenwindbeschreibung_-_mps.png

also erstmal krass, dass der sonnenwind so ausdünnt bis er bei uns ist und trotzdem diese riesigen polarlichterscheinungen hervorruft. die schreiben zwar "etwa", aber geben leider keine grenzen an.

dann ist der sonnenwind anscheinend neutral, also eher quasineutral, so wie es für plasmen charakteristisch ist.

also jetzt interessiert mich noch mehr woher du die info hast :) 

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