Bounds for mass and rotation of black holes in the observable universe

The bounds for the energy change rate of a Maxwell field in the outer space of a rotating black hole, calculated by de Vries (1994) and de Vries (1995), enable us to deduce limits for the rotation and the mass of black holes. For this purpose we assume that a certain part of the anisotropies of the cosmic background radiation is due to absorption or superradiance of black holes (Teukolsky, 1973, Starobinskii and Churilov, 1973). The knowledge of these anisotropies yields bounds for rotation and mass of the black holes in the observable universe.     

Nonlinear models of pulsation and mass loss

We briefly discuss the current status of our radiation-hydrodynamical models of pulsation in various stellar objects and of dust-driven mass loss in LPVs. We emphasize the importance of a future combined modelling of pulsation and mass loss in AGB stars which has to be based on reliable physical and numerical methods.     

On the possible detection of large-scale solar meridional motions by analyzing A-type spots from the Greenwich photoheliographic results

The age dependence of the recently described asymmetry of penumbrae of large stable sunspots was analyzed. Young sunspots showed shorter eastern penumbrae, which differed by a maximum of ± 10 % from their mean width. For older sunspots the western penumbrae became smaller than the mean penumbra reaching differences of 20 % for spots of two months age.Mitteilungen aus dem Kiepenheuer-Institut Nr. 293     

Modeling a cometary nucleus

Considerations are summarized concerning the physical properties of and plasma phenomena around a cometary nucleus aiming at a new model of the nucleus and its interaction with the solar wind.Paper dedicated to Professor Hannes Alfvén on the occasion of his 80th birthday, 30 May 1988.     

Agriculture,soil erosion and fluvial processes in the basin of the Jialing Jiang (Sichuan Province/China)

The Red Basin is a tectonic structure. Master stream is the Jialing Jiang, the most important tributary of the Chang Jiang in this area. The landforms are a cuesta landscape, climate is subtropic. Under irrigation 3 harvests of grain are possible. Small farms dominate. The region is overpopulated. Industrialization is in its infancy. Intense deforestation, extension of arable land and increasing grazing of animals on slopes and scarps of field-terraces have caused a change in precipitation, water regime and discharge of stream-borne material in the catchment area of the Rating Jiang. This differs distinctly from the neighbouring rivers and can be compared with the rivers of the loess areas of N China. Severe soil erosion destroys arable land at a growing rate. Unlike the loess area in the Red Basin, there is only a thin layer of soil which can be regenerated only over a long period of time. Afforestation and hydraulic engineering are intended to retard soil erosion. More effective would be diminished intensity of land use and the supply of organic material from plant decay — hitherto used as fuel - for soil. formation. But lack of employment outside agriculture prevents more extensive land use. So the destructive intervention into the ecosystem reflects the strain of increasing population in the stage of beginning industrialization. *** DIRECT SUPPORT *** ABI02050 00004     

Solar radiation and solar differential rotation

Areas of sunspots and their positions taken from the Greenwich Photoheliographic Results (1874–1976) and typical intensities of the umbrae and penumbrae are used to calculate daily values of the solar flux at a wavelength of about 500 nm. Using overlapping time series of 512 days each solar rotation periods are determined by Fourier transformation. The periods found depend on the phase of the solar activity cycle, as expected from the solar differential rotation. This method may be used for solar type stars to determine relations between activity and rotation too. The problems of errors - e.g. by faculae or the variation of the umbral intensity within the activity cycle - are explained.Mitteilungen aus dem Kiepenheuer-Institut Nr. 284     

Solar Image Restoration By Use Of Multi-frame Blind De-convolution With Multiple Objects And Phase Diversity

An extension of Joint Phase Diverse Speckle image restoration is presented. Multiple realizations of multiple objects having known wavefront relations with each other can now be restored jointly. As the alignment of the imaging setup does not change, near-perfect alignment can be achieved between different objects, thus greatly reducing false signals in the determination of derived quantities, such as magnetograms, Dopplergrams, etc. The method was implemented in C++ as an image restoration server, to which worker clients can connect and disconnect randomly, so that a large number of CPUs can be used to speed up the restorations. We present a number of examples of applications of the restoration method to observations obtained with the Swedish 1-m Solar Telescope on La Palma.     

Magnetotelluric study of the earth's crust along the deep seismic reflection profile DEKORP 2-N

In 1986/1987, 53 magnetotelluric soundings were carried out along the deep seismic reflection line DEKORP 2-N crossing the Münsterland basin and the Rhenish Massif. Examination of the data suggests one-dimensional interpretation to be appropriate for the Münsterland sites and still reasonable as an approximation for the major part of the Rhenish Massif sites. In some cases, the data are disturbed by man-made noise, in particular at the northern border of the Rhenish Massif, or affected by static shift distortion effects evidencing small scale, near surface electrical conductivity inhomogeneities. One-dimensional modeling for undistorted stations reveals a good conductor at a depth of 6–8 km in the Münsterland basin and at a depth of 14–16 km in the Rhenish Massif, shallowing to the north. Thus far, earlier MT results for these regions are largely corroborated. Comparison with reflection seismic results shows the conductor of the Rhenish Massif to coincide fairly well with a poorly reflective zone in the middle crust associated with strong reflectors at its upper and lower boundaries.The discussion of possibly responsible electrical conduction mechanisms considers electronic conduction to be most favorable for explanation of the Münsterland good conductor. Black shales with high organic content are regarded as being primarily capable of producing the observed high conductance because of adequate pre-graphitization of organic matter which may form a conducting network at conditions of very low grade metamorphism. In accordance with the crustal structure discernible from seismic reflections, an extension of this black shale horizon to the south into the Rhenish Massif is discussed. At the base of overthrusted rock masses it could have served as a gliding horizon during the Variscan folding era. Mobilization of its organic content and redeposition in shear zones would explain the good conductor of the Rhenish Massif by means of electronic conduction. Therefore, concurrence between the good conductor and strong seismic reflecting elements appears conceivable provided the latter represent shear zones as well. Electrolytic conduction, often supposed to be causative to high conductivity layers at midcrustal depths, would require considerable connected pore space. If the latter interpretation is correct the good conductor observed will indicate a recent thermal or extensional process.

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Zusammenfassung In den Jahren 1986 und 1987 wurden 53 magnetotellurische Sondierungen entlang des tiefenreflexionsseismischen Profils DEKORP 2-N in der Münsterländer Bucht und im Rheinischen Schiefergebirge durchgeführt. Die Auswertung der Daten läßt erkennen, daß eine eindimensionale Interpretation für die Meßpunkte in der Münsterländer Bucht angemessen ist und eine zulässige Näherung für den größten Teil der Meßpunkte im Rheinischen Schiefergebirge darstellt. In einigen Fällen sind die Daten durch künstliche elektromagnetische Signale gestört, besonders am nördlichen Rand des Rheinischen Schiefergebirges, oder durch »Static Shift«-Effekte verzerrt. Letztere weisen auf kleinräumige, oberflächennahe Leitfähigkeitsinhomogenitäten hin. Eindimensionale Modellrechnungen an ungestörten Stationen zeigen einen guten Leiter in 6 bis 8 km Tiefe in der Münsterländer Bucht und einen weiteren in 14 bis 16 km Tiefe im Rheinischen Schiefergebirge, der nach Norden hin ansteigt. Frühere MT-Ergebnisse für diese Gebiete werden damit weitgehend bestätigt. Ein Vergleich mit den reflexionsseismischen Ergebnissen macht deutlich, daß die Tiefenlage des guten Leiters im Rheinischen Schiefergebirge sehr gut mit einer reflexionsarmen Zone in der mittleren Kruste zusammentrifft, die an ihrer oberen und unteren Grenze von kräftigen Reflektorenbündeln eingeschlossen ist.Eine genaue Betrachtung der in Frage kommenden elektrischen Leitungsmechanismen ergibt, daß Elektronenleitung als wahrscheinlichste Erklärung für den guten Leiter in der Münsterländer Bucht anzusehen ist. Schwarzschiefer mit einem hohen Gehalt an organischem Material können die beobachteten großen Leitfähigkeiten erzeugen, wenn das organische Material durch eine niedriggradige Metamorphose prägraphitisiert ist und ein Netzwerk elektrischer Leiterbahnen ausbildet. In Anlehnung an die aus den seismischen Reflexionen ableitbare Krustenstruktur wird eine Ausdehnung dieses Schwarzschiefer-Horizontes nach Süden in das Rheinische Schiefergebirge diskutiert. An der Basis der überschobenen Gesteinspakete könnte er als Gleithorizont während der variszischen Faltung gedient haben. Eine mögliche Mobilisation seines organischen Gehaltes und Wiederablagerung in Scherzonen könnte den guten Leiter des Rheinischen Schiefergebirges somit ebenfalls durch Elektronenleitung erklären. Es liegt deshalb nahe anzunehmen, daß der gute Leiter unmittelbar identisch ist mit den Bündeln von Reflektoren, sofern diese ebenfalls als Überschiebungsbahnen anzusprechen sind. Elektrolytische Leitung, die oft als Ursache für Schichten mit hoher Leitfähigkeit in der mittleren und unteren Kruste vermutet wird, erfordert einen beträchtlichen konnektierten Porenraum. In diesem Fall wäre der gute Leiter als Hinweis auf rezente Wärmezufuhr oder Dehnungsprozesse zu deuten.

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Résumé En 1986 et 1987, 53 sondages magnéto-telluriques ont été effectués le long du profil de sismique-reflexion DEKORP 2-N mené à travers le bassin du Münsterland et le massif schisteux rhénan. L'examen des résultats montre qu'une interprétation uni-dimensionnelle convient à la région du Münsterland et est acceptable en première approximation pour la majeure partie du massif rhénan. Dans quelques cas, les mesures sont perturbées par des signaux électro-magnétiques d'origine artificielle, particulièrement au bord nord du massif rhénan, ou encore sont affectées par des effets de «static shift» traduisant des hétérogénéités de la conductivité électrique près de la surface. La modélisation uni-dimensionnelle, établie pour les stations non perturbées, met en évidence un bon conducteur situé à une profondeur de 6 à 8 km dans le Münsterland et un autre à 14 à 16 km dans le massif rhénan, ce dernier s'élevant vers le nord. Les résultats de mesures magnéto-telluriques antérieures sont ainsi confirmés. Par comparaison avec le profil de sismique-reflexion, le conducteur du massif rhénan correspond à une zône peu reflective de la croûte moyenne limitée à son toit et à son mur par des réflecteurs marqués.La discussion des mécanismes susceptibles d'être responsables de la conduction électrique fait apparaître la conduction électronique comme la plus probable dans le cas du conducteur du Münsterland. Des schistes noirs riches en matière organique peuvent justifier la haute conductivité en raison de la pré-graphitisation qui, dans des conditions de métamorphisme de très faible degré, peut engendrer un réseau conducteur. En liaison avec les structures crustales déduites de la sismique-réflexion, l'extension latérale éventuelle de cet horizon pourrait avoir joué le rôle de lubrifiant à la base de masses charriées au cours du plissement varisque. La mobilisation de son contenu organique reprécipité dans des shear-zones expliquerait la présence du bon conducteur sur le massif rhénan, par un processus de conduction électronique. Ainsi pourrait s'expliquer la coïncidence du bon conducteur et des bons réflecteurs sismiques, puisque ces derniers s'interprètent comme des surfaces de charriage. Un processus de conduction électronique, souvent considéré comme responsable de couches à haute conductivité dans la croûte moyenne, exige la présence d'un volume important de pores interconnectés. Si une telle interprétation est correcte, le bon conducteur observé serait l'indice d'un échauffement ou d'un processus extensif récent.

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DEKORP 2Nord , N-S 230 , E-W 170 , . . , , . DEKORP , , . , .