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Bei genauer Betrachtung entpuppt sich die Sonnenoberfläche als wahrer 'Hexenkessel' mit Magnetfeldern, Sonnenflecken, Plasmaeruptionen und plötzlichen Explosionen, die alle einen fundamentalen Einfluß auf unseren Planeten haben. Das Buch erklärt die spannenden Innenwelten, die physikalischen Grundlagen und Funktionsweisen der Sonne und der anderen aktiven Sterne. Die aktuellsten Forschungsergebnisse und das neueste Datenmaterial werden fundiert, aber auch für Laien verständlich aufbereitet und mit über 200 Bildern, teilweise Aufnahmen mit dem Hubble-Weltraumteleskop, eindrucksvoll illustriert.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort v / / Prolog 1 / / Das Weltbild, in dem wir leben 3 / 1.1 Die Liebe zum Detail oder .. haben wir schon zuviel Wissen? 3 / 1.1.1 Die Natur will sich nicht genau festlegen 4 / 1.1.2 Zwei unumstößliche Größen 4 / 1.1.3 Eine Antwort ergibt zwei neue Fragen - wenigstens! 7 / 1.2 Das kosmologische Standardmodell 7 / 1.2.1 Die drei Säulen des Standardmodells 8 / 1.2.2 Teamarbeit anstelle einzelner Genies? 10 / 1.3 Das Maurergerüst-Syndrom der Astrophysik 12 / 1.4 Die Sprache des Naturforschers 14 / 1.4.1 Funktionale Zusammenhänge 15 / 1.4.2 Winkelfunktionen, Logarithmen und ähnliches 16 / 1.4.3 Skalare, Vektoren und Tensoren 17 / 1.4.4 Differential- und Integralgleichungen 18 / 1.4.5 Operatoren 18 / 1.5 Warum Aktive Sterne erforschen? 19 / / Stellare Aktivitäten 25 / 2.1 Historisches 25 / 2.2 Präzise Beobachtungsmethoden werden benötigt 29 / 2.2.1 Direkte Fotografie: CCD "imaging" 29 / 2.2.2 Abbildende Interferometrie 32 / 2.2.3 Spektroskopie 35 / 2.2.4 Lichtelektrische Photometrie 37 / 2.3 Eine Möglichkeit für Amateure 39 / 2.4 Super-Sternflecken, Koronalöcher oder Aktive Regionen? 41 / 2.5 Chromosphärisch aktive Sterne 43 / 2.6 Ordnung ist das halbe Leben: das HR-Diagramm 44 / 2.7 Der Lebenslauf unserer Sonne 49 / 2.7.1 Vom Nebel zum T-Tauri-Stern 49 / 2.7.2 Ankunft auf der ZAMS 52 / 2.7.3 Die Nach-Hauptreihen-Entwicklung bis zum Weißen-Zwerg 53 / / 3 "Alles Walzer" - die Rotation der Sterne 61 / 3.1 Einleitung 61 / 3.2 Rotation im Hertzsprung-Russell-Diagramm 63 / 3.2.1 Hauptreihen-Sterne 64 / 3.2.2 Unterriesen und Riesen 65 / 3.2.3 Helle-Riesen und Überriesen 67 / 3.2.4 Weiße Zwerge 68 / 3.3 Sterne, die sich selbst bremsen 68 / 3.3.1 Das Prinzip der magnetischen Bremse 68 / 3.3.2 Drehimpuls ohne magnetische Bremse 70 / 3.4 Je älter, desto langsamer 72 / 3.4.1 Das Skumanich-Gesetz 72 / 3.4.2 Das Haufen-Paradoxon 73 / 3.5 Die schnellsten Rotatoren 76 / 3.5.1 Frühe Sterne 77 / 3.5.2 Späte Sterne 79 / / 4 Rotation in Doppelsternen 83 / 4.1 Einleitung 83 / 4.1.1 Die irdischen "Gezeiten" 83 / 4.1.2 Das "Roche" - Volumen eines Sternes 86 / 4.2 Synchronisation der Sternrotation 88 / 4.2.1 Die Reibung der Gezeiten 88 / 4.2.2 Meridionale Strömungen als Bremsmechanismus 91 / 4.3 Pseudosynchrone Rotation 91 / 4.4 AsynchroneRotation 95 / 4.5 Ein Vergleich am Beispiel TZ Fornacis 97 / 4.5.1 Präzise stellare Daten sind notwendig 98 / 4.5.2 Die Rotation der F7III-Komponente 98 / 4.5.3 Die Rotation der G8III-Komponente 99 / 4.5.4 Zirkularisation des TZ-For-Systems 99 / / 5 Rotationsmodulierte Datenanalyse 103 / 5.1 Doppier-Effekt und Sternrotation0 1 0 3 / 5.1.1 Wie funktioniert das? 104 / 5.1.2 Das spektrale Linienprofil 104 / 5.1.3 Ein eindimensionales ¿Bild" eines Sternes 106 / 5.1.4 Eine schnelle Methode 1 107 / 5.2 Periodische Helligkeitsschwankuhgen 1 0 8 / 5.3 Doppler-Imaging . 111 / 5.3.1 Almdudler what? 111 / 5:3.2 Voraussetzungen 114 / 5.3.3 Das direkte Problem 119 / 5.3.4 Das inverse Problem 120 / 5.3.5-ii Kenntnis des lokalen Linienprofils . 124 / 5.3.6 Methodische und praktische Probleme 124 / 5.4 Differentielle Interferometrie 130 / 5.5 Frequenzaufspaltung von Pulsationsmoden 131 / 5.6 Rotations-Aktivitäts Korrelation 132 / / 6 Stellare Magnetfelder 135 / 6.1 Einleitung 135 / 6.2 Der Zeeman-Effekt ; 138 / 6.3 Die Topologie stellarer Magnetfelder 141 / 6.3.1 Lokale und poloidale Felder 141 / 6.3.2 Transversale und longitudinale Felder 144 / 6.3.3 Geschüttelte Magnetfelder und stellare Winde 146 / 6.4 Zeeman-Analyse der Linienverbreiterung 149 / 6.5 Spektroskopie des polarisierten Lichts 151 / 6.5.1 Die Stokes-Profüe 151 / 6.5.2 Zeeman-Doppler-Imaging 152 / 6.6 Beobachtungsergebnisse 155 / / 7 Unsere Sonne als Stern 163 / 7.1 Solare Aktivitätsphänomene 163 / 7.1.1 Flecken 164 / 7.1.2 Fackeln und Plages 165 / 7.1.3 Aktive Regionen 166 / 7.1.4 Flares 167 / 7.1.5 Radiobursts 167 / 7.1.6 Protuberanzen 167 / 7.1.7 Der 11-jährige Aktivitätszyklus 169 , / 7.2 Die ominöse Solarkonstante 171 / 7.2.1 Absolut kalibrierte Messungen sind notwendig 171 / 7.2.2 Das ACRIM-Experiment 172 / 7.2.3 Überraschende Entdeckungen 174 / 7.3 Die Struktur der "ruhigen" Atmosphäre 178 / 7.3.1 Hat die Sonne eine "Oberfläche"? , 178 / 7.3.2 Das Energiebudget der Photosphäre 179 / 7.3.3 Das Spektrum der Photosphäre 181 / 7.3.4 Granulation 184 / 7.3.5 Nicht-radiale Oszillationen 184 / 7.4 Das Spektrum der Chromosphäre 186 / 7.5 Die heiße Korona 187 / 7.6 Sonnenaktivität und Raumschiff Erde 189 / 7.6.1 Ohne Erdmagnetfeld keine Leben 189 / 7.6.2 Wechselwirkungen mit der Erdatmosphäre 190 / 7.6.3 Globale Temperaturschwankungen 192 / 7.6.4 Das 14C-Isotop 195 / / 8 Sternflecken: Aktivitätsphänomene der Photosphäre 201 / 8.1 100 mal größer als auf der Sonne 201 / 8.2 Sternflecken und Sonnenflecken 203 / 8.2.1 Unterschiede und Gemeinsamkeiten 203 / 8.2.2 Die große Unbekannte: der Sonnendynamo 204 / 8.2.3 Entstehung von Sternflecken? 209 / 8.2.4 Magnetische Flußröhren 212 / 8.3 Sternflecken-Photometrie 216 / 8.3.1 Astronomen müssen einzelne Photonen zählen 216 / 8.3.2 Der lichtelektrische Effekt 217 / 8.3.3 Photometrische Filtersysteme 217 / 8.4 Lichtwechsel durch differentielle Rotation 218 / 8.4.1 Die Sonne als Wegweiser 218 / 8.4.2 Es gibt immer noch Überraschungen 219 / 8.5 Lichtkurven aus dem Computer 221 / 8.5.1 Ein einfaches numerisches Modell 221 / 8.5.2 Versuch und Irrtum 224 / 8.5.3 VY Arietis im Zeitraffer 226 / 8.5.4 Die Fleckentemperatur von HD 12545 228 / 8.6 Molekülspektroskopie von Sternflecken 230 / 8.6.1 Moleküle bei 4,000 Grad Kelvin? 231 / 8.6.2 TiO Spektrumsynthese 232 / 8.7 Das chaotische Leben der Supersternflecken 234 / / 9 Aktive Chromosphären 241 / 9.1 Zur Entstehung von Emission in Fraunhofer-Linien 241 / 9.1.1 Historisches 241 / 9.1.2 Die berühmten Kalzium H-und K-Linien 243 / 9.2 H- und K-Beobachtungen möchten absolut kalibriert sein 246 / 9.2.1 Der Mt. Wilson Cail-S-Index 246 / 9.2.2 Direkte Spektren hoher Auflösung 248 / 9.3 Die Verbindung Aktivität und Sternalter 250 / 9.3.1 Nicht alle Emission ist magnetischen Ursprungs 250 / 9.3.2 Heizen mit Schallwellen 252 / 9.3.3 Alt, langsam und inaktiv 253 / 9.3.4 Der Wilson-Bappu-Effekt 256 / 9.3.5 Sternaktivität und ein Element namens Lithium 259 / 9.4 Die Rossby-Zahl als Dynamokriterium 263 / 9.5 Rotation und chromosphärische Aktivität 265 / 9.5.1 Hauptreihensterne: Herr und Frau Mittelmaß 265 / 9.5.2 Entwickelte Sterne: die Riesen 267 / 9.5.3 Ausnahmen bestätigen die Regel 269 / 9.6 Aktivitätszyklen sonnenähnlicher Sterne 270 / 9.6.1 Perioden zwischen 7 und 21 Jahren 270 / 9.6.2 Aktivitätsstillstände 272 / / 10 Röntgenstrahlung aktiver Sterne 277 / 10.1 Der Beginn einer neuen Ära 277 / 10.2 Mechanismen stellarer Röntgenemission 280 / 10.2.1 Energie und Wellenlänge 280 / 10.2.2 Strahlungsprozesse im Sternplasma 282 / 10.3 Die Sonnenkorona: ein heißes Pflaster 285 / 10.3.1 Das Paradoxon einer heißen Korona 285 / 10.3.2 Eine "innere" und eine "äußere" Schicht 285 / 10.3.3 Die Sonnenkorona im 11jährigen Fleckenzyklus 288 / 10.4 Stellare Koronae 289 / 10.4.1 Koronae im HR-Diagramm 289 / 10.4.2 Heizungsmechanismen 290 / 10.4.3 Sternrotation und Röntgenhelligkeit 291 / 10.4.4 Die Temperaturstruktur stellarer Koronae 295 / 10.4.5 Koronales "mapping" 298 / 10.5 Kühle Protuberanzen 300 / 10.6 Solare Flares 305 / 10.6.1 Was uns die Sonne erzählt 305 / 10.6.2 Die Struktur solarer Flares 308 / 10.6.3 Auswirkungen auf die Erde 309 / 10.7 Stellare Flares 310 / 10.7.1 Frühe Beobachtungen 310 / 10.7.2 Größer, stärker und länger 311 / 10.8 AXAF und XMM 316 / / 11 Alles fließt: Geschwindigkeitsfelder 321 / 11.1 Der Fall Alpha Orionis 321 / 11.2 Das Phänomen konvektiver Turbulenz 324 / 11.2.1 Können Sternatmosphären turbulent sein? 325 / 11.2.2 Das Konzept der Mikroturbulenz 326 / 11.2.3 Makroturbulenz 328 / 11.3 Granulation im HR-Diagramm 329 / 11.3.1 Die Sonne macht's vor 329 / 11.3.2 Je größer, desto turbulenter 332 / 11.3.3 Granulation im Supercomputer 334 / 11.4 Stellare Pulsationen 339 / 11.4.1 Ein stetiges Auf und Ab 339 / 11.4.2 Pulsation und Rotation am Beispiel Zeta Ophiuchi 341 / 11.4.3 Schall- versus Schwerewellen 343 / 11.4.4 Pulsation und Aktivität 346 / / 12 Extrasolare Planeten: Endlich! 351 / 12.1 Mit oder ohne Leben? 351 / 12.1.1 Die Drakesche-Gleichung 351 / 12.1.2 Pulsarplaneten 353 / 12.1.3 Das Problem der jungen Sonne 353 / 12.2 Auf der Suche nach Planeten 356 / 12.2.1 Höchste Präzision ist erforderlich 356 / 12.2.2 51 Pegasi B: der Planet, der keiner war 358 / 12.2.3 Braune Zwergsterne oder jupiterähnliche Riesenplaneten? 360 / 12.3 Die Science-Fiction bekommt mehr Science 363 / 12.3.1 SETI-Nachfolger PHOENIX 365 / / Anhang A Astronomische Zeitschriften / Anhang B Einige interessante World-Wide-Web Adressen / Anhang C Physikalische und astronomische Konstanten / Anhang D Numerische Werte zum HR-Diagramm / Anhang E Chemische Elemente der Sonnenphotosphäre / Anhang F Eine Auswahl aktiver Doppelsterne / / Glossar / / Abbildungsnachweis / / Index