Hallo,
ich verweise hier ausnahmsweise auf ein Paper, das zum Verständnis mehr als physikalische Grundkenntnisse erfordert:
https://arxiv.org/pdf/1803.00579v1.pdf
Normalerweise wird auch in der anspruchsvollen Presse z. B. FAZ einschließlich Sterne u. Weltraum wenig über Strömungsprobleme berichtet, obwohl die FAZ eine beachtenswerten Wissenschaftsteil hat. Selbst das Standardwerk Kippenhahn Weigert gesteht an einer Stelle, daß die Autoren froh sind, Strömungen im äußeren Bereich eines Sterns außen vor lassen zu können. Dabei haben die Astronomen gleich zweifach mit Strömungen insbesondere Turbulenzen zu tun: in den oberen Schichten vieler Sterne und auf der Erde das Seeing. Normalerweise lernt man als Student, daß inkompressible Strömungen durch die Navier Stokes Gleichung beschrieben wird. Die ist leider nichtlinear und daher nur ausnahmsweise lösbar. Jedoch kommt man bei der Sternphysik nicht um Strömungen, teils auch turbulent, herum. Die treten immer dann auf, wenn bestimmte Stabilitätskriterien verletzt werden. Der Extremfall ist durch die Hayashi Line gekennzeichnet. Das ist eine nahezu senkrechte Linie im Herzsprung- Russel Diagramm. Rechts von dieser Linie können keine Sterne existieren. Auf der Linie reichen die Turbulenzen bis zur Mitte des Sterns, es findet also eine totale Durchmischung statt. In den äußeren Bereichen der Sterne sind Turbulenzen normal. Da eine befriedigende mathematische Beschreibung damals nicht existierte, hat Böhm-Vitense die Mixing Length Theorie erfunden. Die gibt ganz einfach den durchschnittlichen Weg an, den das Gas durch Konvektion zurücklegen kann. Jedoch wurde diese Theorie immer als theoretisch unbefriedigend empfunden. Daher hat es schon bald Bestrebungen für eine solidere theoretische Grundlage gegeben.
Das oben zitierte Paper erweitert diese Theorie und rechtfertigt sie sogar in bestimmter Weise. Obwohl die Lektüre nicht ganz einfach ist, möchte ich diesen Beitrag wegen der grundsätzlichen Bedeutung dieses Themas hier nicht unerwähnt lassen.
Viele Grüße
Christin