Das Magnetfeld der Weißen Zwerge und der Erde wird durch einen Dynamomechanismus erzeugt

Eines der auffälligsten Phänomene in der Astrophysik ist das Vorhandensein von Magnetfeldern. Wie die Erde, Sterne und Sterne

Überreste wie Weiße Zwerge haben nurein Magnetfeld. Es ist bekannt, dass die Magnetfelder von Weißen Zwergen eine Million Mal stärker sein können als die der Erde. Ihr Ursprung bleibt jedoch seit der Entdeckung des ersten magnetischen Weißen Zwergs in den 1970er Jahren ein Rätsel. Es wurden mehrere Theorien vorgeschlagen, aber keine konnte die unterschiedlichen Häufigkeiten magnetischer Weißer Zwerge erklären, sowohl als Einzelsterne als auch in verschiedenen Doppelsternumgebungen.

Diese Unsicherheit kann gelöst werdenDank der Forschung einer internationalen Gruppe von Astrophysikern. So wurde entdeckt, dass ein Dynamomechanismus, ähnlich dem, der Magnetfelder auf der Erde und anderen Planeten erzeugt, auch bei Weißen Zwergen funktionieren und viel stärkere Felder erzeugen kann.

„Das wissen wir in unserem Verständnis längstDen Magnetfeldern der Weißen Zwerge fehlte etwas, weil die aus den Beobachtungen abgeleiteten Statistiken einfach keinen Sinn ergaben. Die Vorstellung, dass das Feld zumindest in einigen dieser Sterne von einem Stromgenerator erzeugt wird, könnte dieses Paradoxon lösen. Einige von Ihnen erinnern sich vielleicht an Dynamos an Fahrrädern: Durch die Drehung eines Magneten entsteht elektrischer Strom. Hier funktioniert alles umgekehrt: Durch die Bewegung des Materials entstehen elektrische Ströme, die wiederum ein Magnetfeld erzeugen.“

Professor Boris Hansicke, University of Warwick

Nach dem vorgeschlagenen DynamomechanismusDas Magnetfeld wird durch elektrische Ströme erzeugt, die durch konvektive Bewegung im Kern des Weißen Zwergs verursacht werden. Diese Konvektionsströme werden durch die Freisetzung von Wärme aus dem erstarrenden Kern verursacht. Die Hauptkomponente des Dynamos ist ein fester Kern, der von einem konvektiven Mantel umgeben ist. Im Falle der Erde ist es ein fester Eisenkern, der von konvektivem flüssigem Eisen umgeben ist. Eine ähnliche Situation tritt bei weißen Zwergen auf, wenn sie sich ausreichend abgekühlt haben.

Am Anfang, nachdem der Stern geworfen hatUmschlag, der Weiße Zwerg ist sehr heiß und besteht aus flüssigem Kohlenstoff und Sauerstoff. Wenn es jedoch ausreichend abkühlt, beginnt es im Zentrum zu kristallisieren, und die Konfiguration ähnelt der der Erde: ein fester Kern, der von konvektiver Flüssigkeit umgeben ist. Da die Geschwindigkeiten in Flüssigkeiten bei Weißen Zwergen viel höher sein können als auf der Erde, sind die erzeugten Felder möglicherweise viel stärker. Dieser Dynamomechanismus könnte die Häufigkeit des Auftretens hochmagnetischer weißer Zwerge in vielen verschiedenen Zusammenhängen erklären, insbesondere weißer Zwerge in Doppelsternen.

Der Mechanismus zur Erzeugung des Magnetfeldes ist der gleiche wieund auf den Planeten. Diese Studie erklärt, wie Magnetfelder in Weißen Zwergen erzeugt werden und warum diese Magnetfelder viel stärker sind als auf der Erde. Die nächsten Schritte in dieser Studie werden die Implementierung eines detaillierteren Modells des Dynamomechanismus und die experimentelle Überprüfung zusätzlicher Vorhersagen dieses Modells sein.

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