Das Rigaer Dynamo-Experiment

Die Erzeugung eines Magnetfeldes allein durch die Strömung einer leitfähigen Schmelze wird von Astro- und Geophysik allgemein als Quelle kosmischer Magnetfelder akzeptiert. Dieser grundlegende physikalische Mechanismus wurde jedoch bis vor kurzem noch nie in einem Laborexperiment nachgewiesen. Am Institut für Physik Riga (Lettland) wurde in enger Kooperation mit der Abteilung MHD des Forschungszentrums Rossendorf seit etwa 6 Jahren ein solches Experiment aufgebaut, das im wesentlichen aus einer helikalen Strömung flüssigen Natriums besteht. Bei den Messungen im November 99 wurde erstmals der Effekt der Magnetfeldselbsterregung beobachtet: Bei maximaler Strömungsgeschwindigkeit wurde ein allmählich wachsendes Magnetfeld gemessen. Die charakteristischen Werte der gemessenen Magnetfeldsignale (Frequenz und Wachstumsrate) stimmen sehr gut mit den vorausberechneten überein. Weitere Messungen vom Juli 2000 bestätigten diese Ergebnisse und lieferten ein konsistentes Bild des Rigaer Dynamos: exponentielles Anwachsen des Magnetfeldes oberhalb der kritischen Strömungsrate, stabiles Magnetfeld auf Sättigungsniveaus im Bereich einiger Hundert Gauss, und axial veränderliche Sättigungsniveaus auf Grund der Rückwirkung der Lorentzkraft auf die Strömung