Astrosphärische Schutzschild für habitable Planeten

• Antragsteller: Dr. Klaus Scherer
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491027218

Auf die Atmosphäre von Exo-Planeten in der habitablen Zone trifft die galaktischen Höhenstrahlen sowie ein Fluß von neutralen Wasserstoffatome aus dem interstellaren Medium. Dort können sie die Zusammensetzung der Atmosphäre ändern und somit auch mögliche Biosiganturen, wie Ozon oder Methan. Der Fluß der Höhenstrahlung und des neutralen Wasserstoffs aus dem interstellaren Medium wird durch die Astrosphäre wesentlich variiert. Die Astrosphäre ist die Region, in der sich der superschnelle magnetosonische stellare Wind ausbreitet und dann an der Grenze zum interstellaren Medium Schockstrukturen aufbaut. Da sowohl der stellare Wind als auch das interstellare Medium ein Magnetfeld aufweisen, ist eine 3D Simulation der Astrospähren nötig. Ebenso sollte die Modulation der kosmischen Höhenstrahlung in der Astrospähre mit einem 3D Model beschrieben werden, da der Diffusionstensor alle drei Raumrichtungen beinhaltet.In diesem Projekt soll die 3D Struktur der Astrosphären modelliert werden. Die Symmetrie der Astrosphäre hängt von der Orientierung des interstellaren Magnetfelds ab. Letztere wird in 45 Grad Schritten variiert um den Einfluss der Magnetfeldorientierung zu bestimmen. Zu dem werden verschieden Sterne, die Exo-Planeten in der habitablen Zone besitzen, mit unterschiedlich Winde und interstellaren Parameter modelliert. Daraus kann dann direkt der Fluß des neutralen Wasserstoffes an dem Ort des Planeten abgelesen werden, während die Höhenstrahlung mit eine 3D Transportmodel von E. Engelbrecht (NWU) unter Verwendung der 3D Astrosphäenmodelle berechnet wird. Das Ziel des Projektes ist es den Fluss der Höhenstrahlung und des neutralen Wasserstoffs an der Atmosphäre des Exo-Planeten anzugeben und eine einfache Formel für diese Flüsse zu finden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südafrika
• Kooperationspartner: Professor Eugene N. Engelbrecht, Ph.D.; Professor Stefan Ferreira, Ph.D.
• Mitverantwortliche: Privatdozent Dr. Horst Fichtner; Privatdozent Konstantin Herbst, Ph.D.