Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 13: Astrophysikalische Plasmen

P 13.1: Hauptvortrag

Mittwoch, 30. März 2011, 10:30–11:00, HS C

Dichte astrophysikalische Plasmen — •Ronald Redmer — Universität Rostock, Institut für Physik, 18051 Rostock

Das Verhalten von Materie unter extremen Bedingungen, speziell das Hochdruckphasendiagramm der leichten und häufigsten Elemente H und He sowie ihrer Mischungen, ist für Modelle des Aufbaus und der Evolution großer Planeten wie Jupiter und Saturn von entscheidender Bedeutung. Das Verhalten von O, C, N und der entsprechenden Wasserstoffverbindungen H2O, NH3 und CH4 ist zum Beispiel für Neptun und Uranus relevant. Mit Ab-initio-Molekulardynamik-Simulationen können heute auf der Basis der Dichtefunktionaltheorie präzise Vorhersagen für die Zustandsgleichung und das Phasendiagramm der leichten Elemente und ihrer Mischungen gegeben werden. Fundamentale Probleme wie der Metall-Nichtmetall-Übergang in Wasserstoff und die Entmischung im H-He-System unter hohem Druck wurden erstmals auf diesem Niveau behandelt, so dass Ergebnisse früherer chemischer Modelle überprüft werden können. Für Wasser wurde bei ultra-hohen Drücken eine exotische superionische Phase (Protonenleiter) vorhergesagt. Die Ab-initio-Daten erlauben die Konstruktion verbesserter Modelle für den inneren Aufbau und die Evolution großer solarer und extrasolarer Planeten. Mit Hilfe der ebenso berechneten elektrischen Leitfähigkeiten kann außerdem die Erzeugung von Magnetfeldern tief im Inneren der großen Planeten mit Hilfe von Dynamo-Modellen studiert werden.