MHD-Modellierung der Dynamik der solaren Korona

Abstract

Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung eines symmetriefreien magnetohydrodynamischen Modells der solaren Korona, welches sich vor allem durch seine explizite Energiegleichung von bestehenden Ansätzen abhebt. Die relevanten MHD-Gleichungen werden in einem numerischen Code implementiert, dessen Zuverlässigkeit durch zahlreiche Tests ansteigender Komplexität verifiziert wird. Auf numerischer Seite liegen die Schwerpunkte vor allem auf Methoden zur adäquaten Approximation der kugelförmigen Sonnenoberfläche als innerem Rand eines kartesischen Gitterskörpers; ferner wird für die magnetische Divergenzkorrektur das sog. GLM-Verfahren mit einem klassischen Projektionsalgorithmus verglichen. Als Anwendung wird die zeitabhängige Ausbreitung Koronaler Masseauswürfe in der sonnenahen Heliosphäre bis etwa zehn Sonnenradien studiert. Die aus der Simulation extrahierten Zeitkurven der relevanten Plasmagrößen zeigen qualitative Ähnlichkeit zu typischen Messdaten erdnaher Satellitenbeobachtungen.