Kopplung globaler Eigenschwingungen der Sonne durch Konvektion

Abstract

Der Einfluss von grossskaligen Stroemungskomponenten auf globale adiabatische solare Oszillationen wird mit Hilfe von Stoerungstheorie untersucht. Stationaere poloidale Komponenten fuehren zu Frequenzverschiebungen, die von der Stroemungsamplitude und der Differenz der Frequenzquadrate zweier koppelnder Schwingungen abhaengen. Fuer eine Amplitude von 100 m/s ist der Effekt in der Groessenordnung von 100 nHz. Eine meridionale Stroemung fuehrt zu symmetrischen Frequenzverschiebung im Multiplett, andere poloidale Stroemungskomponenten resultieren in asymmetrischen Verschiebungen. Im Fall zeitabhaengiger Stroemungen kommt es zu einer Umverteilung in der spektralen Leistungsdichte. Koppeln zwei Oszillationen mit den Frequenzen f1 und f2 durch eine mit der Frequenz F variierende Geschwindigkeitskomponente, treten Seitenbaender an den Stellen f1+n*(f1-f2) +- m*F bzw. spiegelbildlich zu (f1+f2)/2 bei f2+n*(f2-f1) +- m*F (mit n,m als natuerliche Zahlen) auf. Insgesamt wird ein Peak durch die Stroemung asymmetrisch, verbreitert und gegenueber dem Peak eines ungestoerten Oszillationsmodus verschoben. Mit diesen Ueberlegungen wird eine Nachweisbarkeitsgrenze von 10 m/s fuer grossskalige Stroemungen in der Konvektionszone abgeleitet. An Hand von Beobachtungsdaten wird ein moeglicher Energieaustausch zwischen den Oszillationen nachgewiesen wie er durch die Resultate der Stoerungstheorie beschrieben werden kann.