Extrapolation solarer Vektormagnetogramme: Struktur, Stabilität und Helizität des koronalen Magnetfeldes

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Die Extrapolation von Vektormagnetogrammen solarer aktiver Regionen in nichtlineare kraftfreie Magnetfeldkonfigurationen der Korona soll methodisch weiterentwickelt und genutzt werden für realitätsnahe Stabilitätsuntersuchungen des koronalen Feldes sowie für erste zuverlässige Berechnungen des Budgets der magnetischen Helizität. Methodische Entwicklungen umfassen u.a. die verbesserte Behandlung von Inkonsistenzen beobachteter Magnetogramme in den Randbedingungen des verwendeten Relaxationsverfahrens, die Nutzung von Adaptive Mesh Refinement und die Einbettung hoch aufgelöster in weit ausgedehnte Magnetogramme. Dadurch wird die neue Generation von Magnetogrammen, die ab 2006 mit räum- und bodengebundenen Instrumenten erhalten werden, für die Extrapolation erschlossen. Erstmals wird die Stabilität extrapolierter Felder betrachtet. Die Extrapolation wird zwischen zwei Modellen sigmoidaler koronaler Röntgenquellen entscheiden. Das Bifurkationsdiagramm einer neuen Klasse dreidimensionaler Flussröhrenmodelle wird mittels MHD-Relaxation sowie spezieller Verfahren der numerischen Bifurkationsanalyse untersucht. Die Extrapolation ermöglicht zuverlässige quantitative Angaben zum Fluss magnetischer Helizität aus der Dynamoregion im Sonneninneren an die Oberfläche und zu ihrem Abtransport in koronalen Masseauswürfen sowie indirekte Schlüsse auf ihre Erzeugungsrate in der Dynamoregion.