Visuelle Darstellung der digitalen Daten beider Simulationen, links im Vergleich zur Sonne im Maßstab.
© L. Amard, A.S. Brun, A. Palacios, A. Finley
Der Riesenstern Pollux ist ein gutes Beispiel dafür, was aus unserem Stern werden wird, und weist ein weitaus schwächeres Magnetfeld als die Sonne auf, unter 1 Gauss. Seine ausgedehnte Hülle und seine sehr langsame Rotation erzeugen einen Dynamo, der sich vom solaren Fall unterscheidet. Insbesondere die kleinräumigen konvektiven Zellen ermöglichen die Erzeugung eines Magnetfeldes, das den Beobachtungen entspricht.
Um den Magnetismus von Riesensternen besser zu verstehen, haben Wissenschaftler fortschrittliche numerische Simulationen eines Sterns durchgeführt, der dem Riesensternen Pollux ähnlich ist, in einem Labor des CNRS Terre & Univers. Diese Simulationen haben gezeigt, warum der Dynamo in der ausgedehnten Hülle dieses Sterns Magnetfelder erzeugt, die zwei- bis dreimal schwächer sind als die der Sonne.
Je nach den simulierten Parametern werden 2 bis 8 % der kinetischen Energie des Plasmas je nach Größe der Konvektionszellen, die die Quelle des Dynamos sind, in magnetische Energie umgewandelt: Kleine Zellen erzeugen komplexere und weniger intensive Felder, da die Korrelation zwischen den magnetischen und konvektiven Strukturen in großen Maßstäben schwächer ist.
Eine ebenfalls bemerkenswerte Entdeckung ist die Möglichkeit, dass das Magnetfeld von Pollux seine Polarität über mehrere Jahre hinweg umkehrt, ähnlich wie bei der Sonne. Obwohl diese Umkehrungen noch nicht beobachtet wurden, deuten die Simulationen darauf hin, dass sie beobachtet werden könnten, wenn der Stern länger überwacht würde.
Entwicklung des integrierten Magnetfelds auf der sichtbaren Oberfläche von zwei Simulationen in Schwarz und Rot. Der grüne Bereich zeigt den Bereich, der von den beobachteten Werten abgedeckt wird.
© L. Amard, A.S. Brun, A. Palacios
Diese Studie bereichert unser Verständnis des Magnetismus von Riesensternen und eröffnet neue Perspektiven für die PLATO-Mission der ESA, indem sie die magnetische Aktivität von Sternen und deren Einfluss auf Exoplaneten charakterisiert.
Referenzen:
L. Amard et al., Understanding Post-main-sequence Stellar Magnetism: On the Origin of Pollux's Weak Surface Magnetic Field, 2024 ApJ 974 311.
Die Pressemitteilung des CEA-IRFU