From Planetary to Stellar Dynamos - An investigation of the origin and the variability of stellar magnetic fields by direct numerical simulations

• Antragsteller: Dr. Martin Schrinner
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 195528656

• Erstellungsjahr: 2013

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Stellare und planetare Dynamomodelle weisen erstaunlich viele Gemeinsamkeiten auf. In beiden Fällen bestimmt der Einfluss der globalen Rotation maßgeblich die resultierende Feldgeometrie und die Magnetfeldstärke wird durch die Stärke des konvektiven Energieflusses festgelegt. Allerdings wurden im Verlauf der Studie auch Unterschiede zwischen kompressiblen und inkompressiblen Dynamos sichtbar, die sich nicht in den zum Teil sehr allgemein formulierten Skalierungsgesetzen wiederfinden lassen. Unterschiedliche physikalische Bedingungen in den Konvektionszonen von Planeten oder Sternen führen in unseren Rechnungen (teilweise) zu unterschiedlichen Dynamoprozessen und damit zu unterschiedlichen Dynamoeffektivitäten (Anteil der verfügbaren Energie, der in magnetische Energie umgewandelt wird). Für zukünftige Studien schlagen wir vor, Dynamos durch ihre Effektivität zu charakterisieren und diese mit stellaren oder planetaren Parametern zu korrelieren. Dies könnte weiteren Erkenntnisgewinn über die Mechanismen der Magnetfelderzeugung und ihre Bedingungen in Sternen und Planeten ermöglichen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Dipole collapse and dynamo waves in global direct numerical simulations, The Astrophysical Journal, 752, 121 - 132 (2012)
  M. Schrinner, L. Petitdemange, E. Dormy
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0004-637X/752/2/121)
• Rotational threshold in global numerical dynamo simulations, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 431, 78 - 82 (2013)
  M. Schrinner