Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Samstag, 23. Februar 2019

Magnetfelder im Universum: Teil 4

Magnetische Kräfte:

In der Schule lernt man die Lorentzkraft kennen:

Wenn  ein elektrischer Strom fließt  oder eine einzelne Ladung sich bewegt, entsteht um die Strombahn herum ein Magnetfeld.

(Anmerkung am Rande: Dies ist ein relativistischer Effekt...die Lorentzkraft ist eigentlich eine elektrische Kraft, die durch das bewegte Bezugssystem des Stromes entsteht).

Das Strommagnetfeld und das vorhandene Magnetfeld treten miteinander in Wechselwirkung, das beschreiben wir mit der Lorentzkraft, also mit der Kraft, die eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld erfährt.

Man kann die Wirkung der Lorentzkraft aber auch über die Struktur der Magnetfelder erklären.

Es bildet sich so etwas wie eine magnetische Spannung und ein magnetischer Druck:

Unter magnetischer Spannung versteht man die Eigenschaft de magnetischen Feldlinien möglichst kurz sein zu wollen  (dabei meint man jeweils von einem Pol zu einem anderen).
Mit magnetischem Druck bezeichnet man eine Kraft, die aus einem Gebiet mit starker magnetischer Feldstärke hinauswirkt.

So können ganze Plasmawolken aus einem Magnetfeld herausgedrückt werden.

Eine dritte Kraftart in Magnetfeldern haben wir schon kennen gelernt: die magnetische Rekonnexion.

Magnetfeldlinien können sich verbinden, Magnetfelder sich "kurzschließen" und die dabei frei werdende Energie kann Plasmawolken beschleunigen.
Bei vielen jungen Sternen und Planetensysteme gibt es jetartige Plasmaausbrüche, die man auf die Wirkung von Magnetfeldern zurückführt. Der Mechanismus kann bis zur Beschleunigung von Plasma bei Neutronensternen und gar supermassiven Schwarzen Löchern wirken.

Im nächsten Post werden wir etwas über besondere Magnet-Sterne erfahren, wie Ap-Sterne und  Magnetare.


Das Bild (credit: ESO/M. McCaughrean) zeigt einen von einem jungen Sternausgehenden Jet mit regelmäßigen Verknotungen. Am Ende trifft der Jet auf interstellares Gas und erzeugt bogenförmige Schockfronten.

Bei all diesen Prozessen spielen Magnetfelder wohl eine (noch nicht vollständig verstandene) bedeutende Rolle.



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