Tornado w kosmosie

Energetyczny dżet gwiazdowy obiektu HH (Herbig Haro) 49/50, widziany przez Kosmiczny Teleskop Spitzer. Źródło: J. Bally (Univ. of Colorado) et al., JPL-Caltech, NASA.

10 lutego 2006

Wraz z odkryciem obiektów Herbig Haro, czy też gwiazd z dżetami, astronomowie szukają wyjaśnień. Jednak gwiazdy te obserwowane dziś setkami, tylko akcentują powszechne i fundamentalne niezrozumienie kosmosu.

Zdjęcie powyżej ukazało się w Astronomicznym Zdjęciu Dnia (APOD) 3 lutego 2006. Podpis identyfikował gwiezdny dżet jako kosmiczne tornado, długie na lata świetlne, którego gazy pędzą z prędkością 100 km/s. Chociaż takie energetyczne wydmuchy są dobrze znane, jako mające związek z młodymi gwiazdami, dokładna przyczyna tych spiralnych struktur widocznych w tym przypadku pozostaje tajemnicą.

W rzeczy samej, astronomowie wyrażają wielkie zadziwienie tymi formacjami. Model grawitacyjny, obowiązujący w 20 wieku, nigdy nie dopuszczał wąskich dżetów czegokolwiek, co mogłoby wypływać z ciał gwiezdnych. Ani grawitacja, ani standardowa dynamika gazów na to nie pozwalają.

Zatem im więcej odkrywaliśmy, problem narastał. Aby wyraźnie go dostrzec, przyjrzyjmy się językowi, opisującemu gwiazdowe dżety Herbig Haro, jak ten powyżej. Używane w nim pojęcia zaczerpnięto z zachowania wiatru i wody na skalnej planecie, zwanej Ziemią – planecie, która okazuje się wyjątkiem we Wszechświecie, który jest w 99,99% plazmą i jest zdominowany przez prądy elektryczne i ich indukowane pola magnetyczne. Przykładem dziwaczności przestarzałego języka jest opis gwiazdowych dżetów na stronie internetowej teleskopu Hubble’a – stronie, którą APOD likuje w celu wyjaśnienia takich energetycznych wydmuchów.

Wyjaśnienie zaczyna się słowami:

Gwiazdowe dżety są analogiami do gigantycznych zraszaczy. Czy zraszacz wiruje, czy pulsuje, czy też oscyluje, daje to wgląd w działanie jego malutkiego mechanizmu. Podobnie gwiazdowe dżety, długie na miliardy lub tryliardy mil, dają pewne wyobrażenie, co się dzieje w pobliżu gwiazdy w skali jedynie milionów mil, w której nawet Hubble nie potrafi zobaczyć szczegółów.

Ten, kto wie, czym jest plazma, może powiedzieć: jeśli sądzisz, że zraszacz ogrodowy jest dobrą analogią zdjęcia powyżej, postaw taki w przestrzeni kosmicznej i zobacz, co się stanie. Jakakolwiek próba zrozumienia gwiazdowych dżetów, rozciągniętych na lata świetlne, przy użyciu pojęcia wydmuchu na jednej ze stron, powinno skutkować kończącym karierę wstydem.

Dlaczego dżety są wąskie? pyta pisarz NASA. Zdjęcia Teleskopu Hubble’a powiększają tajemnicę, jak dżety są zwężane w wąskie wiązki. Następnie, po odnotowaniu, że zdjęcia z Hubble’a zdają się wykluczać ideę (popularną jeszcze kilka lat temu), że wymagany wydmuch może być zapewniany przez dysk wokół gwiazdy, autor dodaje:

Teoretyczną możliwością jest, że pole magnetyczne w dysku może skupiać gaz w w wąskie strumienie, ale na razie nie ma bezpośrednich dowodów obserwacyjnych, że pola magnetyczne są istotne.

Po tym pomniejszeniu roli pola magnetycznego, autorzy zadają dwa pytania, bezpośrednio związane z magnetyzmem, czego jednak sobie nie uświadamiają. Co powoduje perlistą strukturę? pytają. Oraz dlaczego dżet jest skręcony? nie zdają sobie sprawy, że właśnie zacytowali dwie najbardziej rozpoznawalne cechy wyładowania plazmowego – koraliki i supłowate niestabilności. Ale zamiast wprowadzić słownictwo elektrycznej plazmy, tak nieznane astronomom, strona zabiera nas do świata wody. …Koraliki są na prawdę zbitkami gazu, orzące przestrzeń jak sznur motorówek. A węzły na ich trasie mogą być dowodami na istnienie gwiazdowego towarzysza, który ciągnie za gwiazdę centralną, powodując chwiejność, a to z kolei powoduje zmiany kierunku dżetu, jak rzucający się wąż ogrodowy.

Takie oświadczenia powodują u ekspertów plazmowych – którzy spędzili życie obserwując unikalne zachowanie prądu elektrycznego i wyładowań plazmowych – zastanawianie się nad przyszłością nauki teoretycznej. Dla kosmicznych elektryków w gwiazdowych dżetach nie ma nic niezwykłego. Ich odpowiedniki pojawiają się regularnie w w laboratoriach plazmy. Mogą być modelowane w symulacjach komputerowych. Ich analogie można zobaczyć w ziemskiej górnej atmosferze, w marsjańskich diabłach pyłowych, w wulkanach na księżycu Jowisza – Io, na księżycu Saturna – Enceladusie, w dżetach i warkoczach komet – a nawet w obserwowanych obecnie, dalekich strugach polarnych, wystrzeliwujących z galaktyk.

Jeżeli elektrycy teoretycy mają rację, udzielenie konwencjonalnej odpowiedzi na nowo odkryte obiekty w kosmosie, wymaga kursu kolizyjnego z plazmą i elektrycznością.


Następna część: Pamiętając o przestrodze Alfvéna.

Redaktor zarządzający: Michael Armstrong

Dodatkowy wkład: Dwardu Cardona, Ev Cochrane, C.J. Ransom, Don Scott, Rens van der Sluijs, Ian Tresman

Przetłumaczono z: http://www.thunderbolts.info/tpod/2006/arch06/060210hhtornado.htm

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.