Im Erdkern sitzt ein riesiger Stabmagnet, oder?

Betrachtet man das Magnetfeld der Erde in größerer Entfernung, so sieht es aus, als ob dieses von einem riesigen, gekippten Stabmagneten kommt, der um ca. 450 Kilometer aus dem Erdmittelpunkt in Richtung 140° östlicher Länge verschoben ist.¹ Und obwohl eine Kompassnadel immer nach Norden zu zeigen scheint, stimmen die magnetischen Pole nicht ganz mit den geographischen Polen überein. Der "Magnet" im Inneren der Erde ist momentan um etwas mehr als 11° gegenüber der Erdrotationsachse geneigt.

Bild des Erdmagnetfeldes, welches gegenüber der Erdachse geneigt ist.
(Credit: Universität Bremen, von Wikimedia Commons)

Doch wie kommt dieses Magnetfeld überhaupt zustande? Sitzt wirklich ein gigantischer Stabmagnet mit einer roten und einer grünen Hälfte inmitten des Erdballs? (Sind seine Hälften womöglich sogar mit "N" und "S" beschriftet?)
Wissen wir eigentlich etwas über die Ursache unseres globalen Magnetfeldes? Ich meine, das tiefste Loch, das Menschen jemals gegraben haben, ist nur ein paar lächerliche Kilometer tief - nichts im Vergleich zu den etwa 6400 Kilometern bis zum Erdmittelpunkt! Noch nie konnte also jemand direkt in den Erdkern schauen und einen großen Stabmagneten sehen.
Naja, dass ein Stabmagnet, wie man ihn aus den Physikschulbüchern kennt, tatsächlich in dieser Form im Inneren der Erde steckt, ist von vornherein wohl eher unwahrscheinlich. Doch wäre eine andere Form eines solchen Magneten denkbar, die das gleiche Magnetfeld erzeugt und natürlich entstanden sein könnte?

Nun ja... Da wir, wie es aussieht, nicht hinuntergraben und nachsehen können, müssen wir versuchen, den Ursprung des Erdmagnetfelds auf eine andere Art herauszufinden.

Sternenlicht "lesen" VI - Beispiel Sonne

Aus naheliegenden Gründen war die Sonne immer schon der wichtigste Himmelskörper für jedes Leben auf der Erde. Menschen, die bereits lange vor dem Anfang der Geschichtsschreibung lebten, machten sich Gedanken über sie. Viele Kultstätten wurden errichtet, um die Bewegung der Sonne zu verfolgen. Verschiedene Kulturen brachten verschiedene Mythen um die Sonne hervor, die ihr Verhalten am Himmel und das Verhalten der anderen Himmelskörper zu erklären versuchten. Später wurden Bemühungen unternommen, den Abstand der Sonne und ähnliche Daten zu ermitteln. Dabei erreichte man trotz Mangel an moderner Technologie oft ein erstaunlich hohes Maß an Genauigkeit.
In diesem Artikel werde ich mich allerdings weniger mit der Erforschung der Sonne in der Geschichte beschäftigen, sondern mich auf moderne Messmethoden konzentrieren, um zu zeigen, wie wir die Eigenschaften der Sonne in Erfahrung bringen können.
Abschließend gibt's dann noch zwei wirklich sehenswerte Videos. ;-)

Sternenlicht "lesen" V - Masse eines Sterns

Mit diesem Artikel schließe ich die Reihe "Sternenlicht 'lesen'" inhaltlich ab.
Es geht hier zuletzt darum, wie man die Masse eines Sterns bestimmen kann. Wiederum können wir nur sein abgestrahltes Licht betrachten und analysieren und mittels logischen Schlussfolgerungen seine Masse herausfinden.
Am Beispiel der Bestimmung der Sonnenmasse kann man die Vorgehensweise verstehen und analog auf die Massenbestimmung von anderen, weit entfernten Sternen übertragen.

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Vorhergehende Artikel (zum Verständnis dieses Artikels teilweise notwendig):

1. Helligkeit und Leuchtkraft
2. Temperatur eines Sterns
3. Chemische Zusammensetzung
4. Radius eines Sterns

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V) Masse eines Sterns:

Um das ganze etwas begreiflicher zu machen, erkläre ich kurz die Bestimmung der Masse unserer Sonne.
Im Prinzip braucht man dafür nur die Umlaufdauer eines Himmelskörpers, der die Sonne umkreist, und seine Entfernung von der Sonne. Natürlich verwenden wird die Daten unserer Erde, alles andere wäre in diesem Fall umständlich. Die Umlaufdauer der Erde - sie wird mit T bezeichnet - beträgt bekanntermaßen 365,25 Tage. Die Entfernung zum Zentralobjekt stellt allgemein die große Halbachse a der elliptischen Umlaufbahn dar und beträgt in unserem etwa 150 Mio. km.
Die Achsen einer Ellipse sind zur Veranschaulichung kurz dargestellt:

Ellipse mit Halbachsen
(a...große Halbachse, b...kleine Halbachse)

Protonenkanonen in Wiener Neustadt - Oder: Warum MedAustron?

Aufgrund des medizinischen Fortschritts in unserer Gesellschaft und anderer Faktoren steigt die Lebenserwartung von Generation zu Generation. Momentan werden Menschen in Europa im Schnitt etwa 80 Jahre alt. Das ist einerseits angenehm, da ein langes Leben wohl in erster Linie auf den Wohlstand in unserer Gesellschaft zurückzuführen ist, andererseits werden unsere Körper mit zunehmendem Alter immer anfälliger für Krebs- oder Tumorerkrankungen und andere unangenehme Dinge. Die Forschung und den technologischen Fortschritt in vielen Bereichen (Medizin, Physik, Biologie, Chemie, usw.) machen wir uns zu Nutze, indem wir verschiedene Möglichkeiten entwickelten, um tumoröse Zellen in unseren Körpern loszuwerden. Es gibt verschiedene Ansätze, die meisten beinhalten allerdings den Einsatz von Strahlung, welche idealerweise Radikale erzeugt, die wiederum die Zerstörung von bösartigen Zellen zur Folge haben.

Solche Strahlung wird ionisierende Strahlung genannt. Sie kommt durchaus häufig in der Natur vor (Kosmische Strahlung, Radioaktivität, UV-Licht,...), allerdings ist auch ein erheblicher Teil unserer im Laufe des Lebens aufgenommenen Strahlung auf zivilisatorische Strahlungsquellen zurückzuführen (z. B. Strahlenbelastung durch Röntgenaufnahmen, radioaktives Material von früheren Kernwaffentests oder Nuklearunfällen, ...). Die durchschnittliche Jahresdosis für einen Menschen beträgt etwa 2,4 mSv (Millisievert) aus natürlichen Strahlungsquellen und 1,5 mSv aus zivilisatorischen. Etwa zwei Drittel unserer Strahlenbelastung kommen also aus Bereichen, wie z. B. der Röntgendiagnostik oder der Nuklearmedizin. (Wobei wir einen großen Teil dieser Art von Strahlenbelastung erst in den letzten Monaten vor dem Tod abbekommen.)

Doch wie kann man Tumore behandeln?
Im Jahr 2010 wurden in Österreich 36.733 Krebsneuerkrankungen dokumentiert - in 46,5 Prozent der Fälle war eine Therapie erfolgreich. (Quelle: Statistik Austria)
Obwohl die Therapien für gewisse Erkrankungen bereits äußerst erfolgreich sind, wäre es natürlich wünschenswert, diese Erfolgsrate auch allgemein steigern zu können.

Einen Schritt in diese Richtung stellt der Fortschritt auf dem Gebiet der Strahlentherapie mit Protonen oder Kohlenstoffionen dar.
Die Bestrahlung von tumorösen Zellen mit Protonen bzw. Kohlenstoffionen hat entscheidende Vorteile gegenüber der herkömmlichen Bestrahlung mit Photonen (Gammastrahlung, Röntgenstrahlung)!

Zu Recht: Links - September 2013 (2/2)

Worauf bin ich in letzter Zeit im Internet gestoßen und was ist mir davon in Erinnerung geblieben? - Hier trage ich wieder einmal eine Auswahl empfehlenswerter Links zusammen.

Die Einträge, die mit einem "≤" eingeleitet werden, sind besonders sehenswert! Allen, denen die folgende Liste etwas zu lang ist, möchte ich bei ihrer Wahl damit ein bisschen unter die Arme greifen. ;-)

Hunderte alter Link-Empfehlungen sind hier zu finden.