Dreidimensionale Inversion von Stokes Vektoren mit magnetohydrostationär Beschränkungen

• Antragsteller: Dr. Juan Manuel Borrero
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321818926

Bestimmte Konfigurationen solarer Magnetfelder welche sich nicht als Potentialfeld beschrieben lassen weisen starke elektrische Ströme auf. Diese Magnetfeldkonfigurationen sind frühe Vorboten chromosphärischer und koronaler Aktivität, welche sich in hochenergetischen Ereignissen wie koronalen Masseauswürfen, Flares, Eruptionen etc. manifestieren kann. Dabei werden hochenergetische Teilchen in den interplanetaren Raum geschleudert, welche, wenn sie auf die Erde treffen, zur Störung der Satellitenkommunikation oder Telefonverbindungen führen. Auch die GPS Signale werden von diesen Teilchen gestört, polare Flugrouten müssen geändert werden und in extremen Fällen kann es sogar zu Schwankungen im Stromnetz, bis hin zu Stromausfällen kommen.Das Ziel unserer Arbeit ist die Entwicklung einer computergestützten Inversionsmethode aus welcher sich die dreidimensionale Struktur des Magnetfeldes in der Sonnenatmosphäre ableiten lässt, ohne das dabei die Maxwell oder die magneto-hydrostatischen Gleichungen verletzt werden. Dazu wenden wir unsere Inversionsmethode auf spektropolarimetrische Daten (Stokes Vektor) an welche mit dem neuen deutschen 1.5 Meter Sonnenteleskop GREGOR auf den Kanarischen Inseln (Spanien) gesammelt werden. Diese Verbindung aus Modellierung und Datenanalyse erlaubt es uns Rückschlüsse zu ziehen auf sie elektrischen Ströme welche von oben beschriebenen Magnetfeldkonfigurationen hervorgerufen werden. Das wir unsere Fähigkeit verbessern, hochenergetische und explosive Ereignisse auf der Sonne, welche von fundamentaler Wichtigkeit für den interplanetaren Raum und die äußere Atmosphäre der Erde sind, vorherzusagen.The Methoden und Techniken die wir entwickeln sollen das Rückgrat zukünftiger Weltraumwettervorhersagen bilden. Weiterhin können eine Reihe von Industriezweigen, z.B. Telekommunikationsindustrie, Fluglinien und Betreiber von Stromnetzen, in großem Maße von unseren Studien profitieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Spanien, USA
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Wolfgang Schmidt
• Kooperationspartner: Matthias Rempel, Ph.D.; Dr. Basilio Ruiz Cobo