Re-analysis of close binary systems

Line-forming regions around close binaries with strong winds ( /4r _* v 10^–4 g cm^–2) are large in extent compared with the stars, large enough to screen them. Their orbitally-modulated Doppler shifts can overestimate the mass function, because of a larger rotational lever arm. In particular, most of the black-hole candidates need not involve companions more massive than a neutron star.The solar-wind problem is reconsidered. An extrapolation to Wolf-Rayet stars suggests that their winds are centrifugally driven. Their mass-loss rates tend to have been overestimated.Seemingly single (massive) stars can hide a (compact) companion.     

Synchronous aperture synthesis observations of pulsars

By modifying the online software of the Westerbork Synthesis Radio Telescope it is possible to sample the radio emission from a field containing a pulsar synchronously with the pulsed signal. Recording the emission from eight separate temporal windows, we can simultaneously observe both the on-pulse and off-pulse signals. We are using this technique for three different kinds of pulsar investigation: (a) to check and improve the positions of some pulsars; (b) to look for unpulsed components; and (c) to search for weak extended emission around pulsars. Observations have been carried out at 6, 21, 49, and 92 cm. Examples of results from all three types of investigation are given.Paper presented at the 11th European Regional Astronomical Meetings of the IAU on New Windows to the Universe, held 3–8 July, 1989, Tenerife, Canary Islands, Spain.     

Crustal structure of the Rhenish Massif: results of deep seismic reflection lines Dekorp 2-North and 2-North-Q

The reflection seismic line DEKORP 2-N reveals an almost complete cross section through the Rhenohercynian Zone, the most external part of the Variscan orogen in Europe.The northern part of DEKORP 2-N and a NE-directed branch (2-N-Q) reveal the Cretaceous of the Münsterland basin and the underlying folded Palaeozoic rocks. The northward decreasing intensity of folding is depicted in great detail by the highly reflective Late Carboniferous coal-measures and deeper reflections down to the level of the Givetian/Frasnian shallow-water carbonates.In the Devonian and older rocks of the Rhenish Massif, bedding is only represented by relatively weak, short and irregular reflections. These are truncated by stronger, southward dipping reflections, which exhibit the listric curvature and flat/ramp geometry characteristic of faults. In the northern part of the section, the thrusts appear to be blind. From the Ebbe Anticline southwards, prominent reflections can be correlated with important thrust faults known from the surface, such as the Ebbe-, Siegen-, Müsen- and Sackpfeife- Thrusts, as well as further important thrust faults in the Lahn- and Dill Synclines. The basal thrust of the extremely thin-skinned Giessen Nappe is only recognizable for a very short distance.At depth, the thrusts flatten out in a relatively transparent zone between 3–5 s TWT, with strongly reflective bands at its bottom and top. The transparent zone might correlate with a high-conductivity layer detected in a magnetotelluric survey; it represents either graphitic metapelites or a zone with an interconnected, brine-filled pore space. The seismic record relates either to lithological differences, or to rheological boundaries.The lower crust in the north is characterized by a relatively transparent zone, which wedges out towards south under the northern margin of the Siegen Anticline. Comparisons with a similar feature in the ECORS profile »Nord de la France« suggest that the transparent zones in both sections correspond to a pre-Palaeozoic basement, such as it underlies the Brabant Massif. Further south, the lower crust is increasingly reflective.The curvilinear, thrust-related reflections are cut by a conjugate set of much weaker, N- and S-dipping reflectors indicating a later deformation with pure shear. Displacement of some marker reflections suggests late- or post-Variscan compression.In an alternative interpretation, these straight and weak reflections represent the only thrust faults, while the curvilinear elements might relate to bedding.A southward rise of the Moho from approx. 11 to 8.5 s TWT is probably due to Tertiary rifting.

---

Zusammenfassung Das reflexionsseismische Profil DEKORP 2-N stellt einen fast vollständigen Querschnitt durch das Rhenohercynikum dar.Der nördliche Teil des Profiles 2-N sowie ein SW/NE-verlaufender Abzweig (2-N-Q) zeigen die Transgression der Münsterländer Kreide und das unterlagernde gefaltete Paläozoikum. Schichtgebundene Reflektoren (flözführendes Karbon, devonischer Massenkalk) bilden das Ausklingen der variscischen Faltung nach NW detailliert ab.In den devonischen und vordevonischen Sedimenten des rechtsrheinischen Schiefergebirges erzeugt die Schichtung nur relativ schwache, kurze und unregelmäßige Reflexionen. Diese werden von stärkeren, südfallenden Reflektoren abgeschnitten, die aufgrund ihrer listrischen Krümmung und flat/ramp-Geometrie wahrscheinlich als Überschiebungen zu interpretieren sind. Im Nordteil des Schiefergebirges sind diese Überschiebungen offenbar blind, werden also nahe der Oberfläche durch Faltung kompensiert. Im Ebbe-Sattel und weiter südlich lassen sich die meisten der starken, südfallenden Reflektoren zweifelsfrei mit bekannten Großüberschiebungen korrelieren (Ebbe-, Siegen-, Müsen-, Sackpfeife-Ü, sowie weitere Überschiebungen in der Lahn- u. Dill-Mulde). Die Basisüberschiebung der Giessen-Decke wird nur teilweise abgebildet.Zur Tiefe hin zeigen die Überschiebungen ein zunehmend flacheres Einfallen, und verschwinden in einer relativ transparenten Zone zwischen 3 und 5 s TWT, die im Hangenden und Liegenden durch dünne, stark reflektive Zonen begrenzt ist. Diese transparente Zone entspricht möglicherweise einer Zone hoher integrierter Leitfähigkeit, die in einem begleitenden magnetotellurischen Experiment nachgewiesen worden ist; es handelt sich entweder um einen Graphit-führenden Phyllit-Horizont oder eine mächtigere permeable Zone mit Elektrolyt-gefülltem Porenraum. Die hochreflektiven Bänder über und unter der transparenten Zone entsprechen entweder lithologischen Kontrasten oder rheologischen Grenzen, die vermutlich von einer scherenden Verformung überprägt worden sind.Die Unterkruste im N-Teil des Profiles enthält einen relativ transparenten Bereich, der nach Süden hin unter dem Nordteil des Siegener Sattels keilförmig ausläuft. Ein ähnliches Bild zeigt der Nordteil des ECORS-Profiles »Nord de la France«. Die transparenten Bereiche beider Profile entsprechen wahrscheinlich einem prä-paläozoischen kristallinen Basement, das das Brabanter Massif unterlagert und sich rechtsrheinisch fortsetzt. Südlich des transparenten Keiles wird die Unterkruste zunehmend reflexionsreicher. Die listrisch gekrümmten, an Überschiebungen gebundenen Reflektoren werden von einem konjugierten System schwächerer, N- u. S-fallender Reflektoren abgeschnitten, die auf eine jüngere, bruchhafte Verformung durch reine Scherung hindeuten. Der Versatz einiger älterer Reflektoren deutet auf spät- oder postvariscische Kompression hin.In einer alternativen Interpretation werden nur diese jüngeren Reflektoren als Überschiebungen gedeutet; die älteren, gekrümmten Elemente müßten dann primären lithologischen Grenzen entsprechen.Die Moho steigt von ca. 11 s TWT im N auf 8.5 s TWT unter dem Taunus an. Die Krustenverdünnung im Süden geht wahrscheinlich auf Dehnung im Tertiär zurück.

---

Résumé Le profil sismique par réflexion DEKORP-2-N représente une transversale quasiment complète à travers la zone rhénohercynienne. La partie septentrionale du DEKORP-2-N ainsi qu'une branche de direction SW-NE (2-N-Q) mettent en évidence la transgression du Crétacé du Münsterland sur le Paléozoïque sous-jacent plissé. Des réflecteurs liés à la stratification (à savoir: le Houiller et les calcaires de plate-forme dévoniens) illustrent de façon détaillée la diminution vers le nord de l'intensité du plissement varisque.Dans les sédiments dévoniens et pré-dévoniens du Massif Rhénan à l'est du Rhin, la stratification ne fournit que que des réflexions relativement faibles, courtes et irrégulières. Elles sont tronquées par des réflecteurs plus intenses, à pendage sud qui, en raison de leur courbure listrique et de leur géométrie en «flat/ramp», doivent être interprétés comme des chevauchements. Dans la partie septentrionale du Massif, ces chevauchements sont apparemment aveugles, c'est-à-dire qu'ils sont compensés, près de la surface, par le plissement. Dans l'anticlinal d'Ebbe, ainsi que plus au sud, la plupart des réflecteurs intenses à plongement sud peuvent être corrélés avec des chevauchements majeurs connus, tels ceux de Ebbe, Siegen, Müsen, Sackpfeife et d'autres encore dans les synclinaux de la Lahn et de la Dill. Le chevauchement basai de la nappe de Giessen n'est que partiellement représenté.Les chevauchements deviennent de plus en plus plats en profondeur pour disparaître dans une zone relativement transparente qui se situe entre 3–5 sec TWT. Celle-ci est prise en sandwich par des zones minces à forte réflectivité. La zone transparente correspond probablement à une zone de conductivité intégrée élevée dont l'existence a par ailleurs été démontrée dans un essai magnétotellurique mené parallèlement. Il s'agit soit d'un horizon phyllitique graphiteux, soit d'une zone perméable plus épaisse dont les pores sont remplis d'électrolyte. Les bandes à haute réflectivité au-dessus et en-dessous de la zone transparente correspondent soit à des contrastes lithologiques, soit à des limites rhéologiques probablement accentuées par la déformation cisaillante.La croûte inférieure dans la partie septentrionale du profil comporte un domaine relativement transparent qui s'amincit vers le S et se termine, en dessous de la partie nord de l'anticlinal de Siegen, en forme de coin. La partie nord du profil ECORS «Nord de la France» montre une image semblable.Les domaines transparents des deux profils correspondent vraisemblablement à un soubassement cristallin pré-paléozoïque qui est sousjacent au Paléozoïque du Massif du Brabant et se prolonge vers l'est au-delà du Rhin. Au sud du coin transparent, la réflectivité de la croûte inférieure va en augmentant. Les réflecteurs listriques liés à des chevauchements sont recoupés par un système conjugué de réflecteurs plus faibles à plongement nord et sud qui indiquent des failles plus récentes. Le déplacement de quelques réflecteurs plus anciens suggère l'effet d'une compression tardiou post-varisque.Dans une interprétation alternative, seuls ces réflecteurs plus récents sont considérés comme correspondant à des chevauchements. Dans ce cas, les éléments courbes plus anciens devraient représenter des limites lithologiques primaires.Le Moho s'élève à partir de 11 sec TWT environ au nord jusqu'à 8.5 sec TWT en-dessous du Taunus. L'amincissement crustal au sud résulterait du régime de distension survenu au Tertiaire.

---

DEKORP 2 Nord. x-t- ray-tracing'a. 6,0 6,6 /, — 7,0 8,2 /. 6,25 /. 28 30 . , .

---

Abbreviations MORB Mid-Ocean Ridge Basalt - TWT two-way travel time, seconds (s) - CMP common mid-point - VP vibration point - SNR signal to noise ratio     

Deep drilling at the Siljan Ring impact structure: oxygen-isotope geochemistry of granite

The Siljan Ring is a 362-Ma-old impact structure formed in 1700-Ma-old I-type granites. A 6.8-km-deep borehole provides a vertical profile through granites and isolated horizontal diabase sills. Fluid-inclusion thermometry, and oxygen-isotope compositions of vein quartz, granite, diabase, impact melt, and pseudotachylite, reveal a complex history of fluid activity in the Siljan Ring, much of which can be related to the meteorite impact. In granites from the deep borehole, ¹⁸O values of matrix quartz increase with depth from near 8.0 at the surface to 9.5 at 5760 m depth. In contrast, feldspar ¹⁸O values decrease with depth from near 10 at the surface to 7.1 at 5760 m, forming a pattern opposite to the one defined by quartz isotopic compositions. Values of ¹⁸O for surface granites outside the impact structure are distinct from those in near-surface samples from the deep borehole. In the deep borehole, feldspar coloration varies from brick-red at the surface to white at 5760 m, and the abundances of crack-healing calcite and other secondary minerals decrease over the same interval. Superimposed on the overall decrease in alteration intensity with depth are localized fracture zones at 4662, 5415, and 6044 m depth that contain altered granites, and which provided pathways for deep penetration of surface water. The antithetic variation of quartz and feldspar ¹⁸O values, which can be correlated with mineralogical evidence of alteration, provides evidence for interaction between rocks and impact-heated fluids (100–300° C) in the upper 2 km of the pluton. Penetration of water to depths below 2 km was restricted by a general decrease in impact-fracturing with depth, and by a 60-m-thick diabase sill at 1500 m depth that may have been an aquitard. At depths below 4 km in the pluton, where water/rock ratios were low, oxygen isotopic compositions preserve evidence for limited high-temperature (>500° C) exchange between alkali feldspar and fluids. The high-temperature exchange may have been a post-impact event involving impact-heated fluids, or a post-magmatic event.     

OSO-8 observations of CaII H and K,MgII h and k,Lα and Lβ above a sunspot

Observations with the French (L.P.S.P.) experiment on board OSO-8 of a sunspot and nearby plage region are described. The behaviour of the emission cores of the Ca II H and K and Mg II h and k resonance lines is very similar and the correspondence in intensity between the four lines persists in all observed features. In contrast, the Lyman lines show little correlation with the other lines. Their emission regions appear broader in the spectroheliograms than the underlying sunspot structure and must not necessarily possess a counterpart in lower layers. From the central intensity of L above the umbra an electron density of 4.3 × 10¹⁰ cm^-3 n _e ^* 2.3 × 10¹¹ cm^-3 at 20 000 K is estimated.Mitteilungen aus dem Kiepenheuer-Institut Nr. 186.Stockholm Observatorium, S-13300 Saltsjöbaden, Sweden.Laboratoire de Physique Stellaire et Planétaire, CNRS, P.O. Box 10, F-91370 Verrières-le-Buisson, France.     

Effect of diffusion-thermal processes on the high-latitude topside ionosphere

We have studied the extent to which diffusion-thermal heat flow affects H⁺ temperatures in the high-latitude topside ionosphere. Such a heat flow occurs whenever there are H⁺?O⁺ relative drifts. From our study we have found that at high-latitudes, where H⁺ flows up and out of the topside ionosphere, diffusion-thermal heat flow acts to reduce H⁺ temperatures by 500–600 K at altitudes above about 900 km.