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  • Was genau ist Plasma?

    21.06.2008, Martin Wittwer, Bad Liebenzell
    Wie genau ist Plasma zu definieren und was sind seine Eigenschaften/Besonderheiten?
    Stellungnahme der Redaktion

    Ein Plasma in der Physik - und damit in der Astronomie - ist ein Gas, das nicht aus elektrisch neutralen Atomen und Molekülen besteht, sondern (zumindest zu einem merklichen Teil) aus geladenen Teilchen, also Elektronen und Ionen.
    Ein Plasma verhält sich in vielerlei Hinsicht anders als ein neutrales Gas wie z.B. Luft. Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass ein Plasma heftig auf elektrische und magnetische Felder reagiert, und diese umgekehrt auch sehr stark beeinflussen kann.

    So gibt es in einem Plasma zusätzlich zu Schallwellen noch andere Arten von Wellen, z.B Alfven-Wellen, bei denen die Magnetfelder involviert sind. Sie breiten sich mit einer anderen Geschwindigkeit und in einer anderen Weise aus als reine Schallwellen. Elektrische Felder dagegen können in Plasmen kaum eindringen, sie werden an der Oberfläche von einer Ladungsschicht "ausgeglichen".

    Die für die Astronomie wichtigsten Besonderheiten sind wohl die Fähigkeit, Magnetfelder zu erzeugen, und die Kopplung der Gasbewegung an die Bewegung von Magnetfeldern bzw. umgekehrt. Dies ist das sogenannte "Einfrieren" von Magnetfeldern in Plasmen.

    Die Wissenschaft von den inneren Eigenschaften der Plasmen heisst Plasmaphysik, die ihres dynamischen Verhaltens Magnetohydrodynamik. Mehr Information findet man in Büchern über diese beiden Fachgebiete und in Wikipedia unter "Plasma" und verwandten Stichworten.

    Plasma wir oft als der vierte Aggregatzustand bezeichnet, neben Festkörpern, Flüssigkeiten und (neutralen) Gasen. Man kann jedes Material in ein Plasma umwandeln, indem man es hinreichend stark erhitzt, mit starker ionisierender Strahlung durchflutet oder starken elektromagnetischen Feldern aussetzt.

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