Tajemnice plam słonecznych – Zbiór wiedzy ogólnej

Jeśli będziesz prawdziwym poszukiwaczem prawdy, przynajmniej raz w życiu będziesz musiał zwątpić, tak bardzo, jak to możliwe, we wszystko.

–Rene Descartes

Na space.com pojawił się nastepujący raport:

Nowe fotografie Słońca są szczegółowsze, niż kiedykolwiek.

Robert Roy Britt Senior, pisarz naukowy

13 listopada 2002

Najbardziej szczegółowe jak dotąd zdjęcia Słońca ujawniają zaskakujące wężo-podobne włókna, wyłaniające się z jasnej powierzchni Słońca ku ciemnym środkom plam słonecznych. Zdjęcia te dają astronomom możliwość sięgnięcia głęboko w te magnetyczne potwory, i wydobycie ich sekretów. Wykonane przez specjalnie wyposażone teleskopy naziemne, zdjęcia te ujawniają struktury nigdy wcześniej nie widziane na słonecznej powierzchni. Same obrazy, oraz co ważniejsze, technika użyta do ich otrzymania, obiecują pełniejsze zrozumienie złożonego i słabo poznanego współgrania materii i energii, kotłujących gorącą powierzchnię, zasilanych przez energię termojądrową w jądrze Słońca.

Komentarz: Wyrażenie zaskoczenia i zakłopotania jest powszechne przy nowych odkryciach w astrofizyce, a dokładne zdjęcia plam słonecznych potwierdzają to. Dzieje się tak, ponieważ zaakceptowane teorie dowiodły, że są spektakularnie nie przewidujące. Dla niezależnych umysłów jest to wyraźny sygnał, że pojawiła się okazja do wyklarowania tajemnic, które trzymały się naszych naukowców przez większą część XX wieku.

Jak dawno temu wskazał Fred Hoyle, Słońce nie pasuje zachowaniem do bycia wewnętrznie podgrzewanego gazu, zwyczajnie wypromieniowywującego swoją energię na zewnątrz. Zamiast tego, jego zachowanie na każdym poziomie jest złożone i zaskakujące. Nigdzie zaś nie jest tak tajemnicze, jak w plamie słonecznej. Zatem, bez żadnych bezpośrednich dowodów na to, że model Słońca zasilanego termojądrowo jest poprawny, a mając silne dowody przeciwko niemu, powinniśmy posłuchać Kartezjusza i zwątpić. Niestety, jest to trudna droga, gdyż nauka jest potężną konsensualną organizacją. Jeśli nastąpi co do czegoś powszechna zgoda, może to spowolnić nowe idee o stulecia, a czasami nawet tysiąclecia.

Badacze z Królewskiej Akademii Szwecji w Sztokholmie, prowadzeni przez Gorana Scharmera, omawiali poniższe zdjęcie w numerze Nature z 14 listopada:

Członek zespołu, Dan Kiselman, powiedział, co widzi na nowym widoku Słońca: Drążące ciemność włókna wyglądają jak żarzące się węże, z ciemnymi paskami na grzbietach. Głowa węża jest często skomplikowaną strukturą, w której pasek rozdziela się na jasnych punktów.
Zdjęcia zostały wykonane akademickim, niedawno zainstalowanym teleskopem słonecznym w La Palma, na Wyspach Kanaryjskich, nieopodal wybrzeży Afryki. Filmy, powstałe przez sekwencyjne nałożenie zdjęć, pokazują, że ciemne rdzenie włókien trwają długo i są przypuszczalnie trwalsze od jasnych części. Naukowcy zidentyfikowali również w tak zwanej penumbrze plam słonecznych struktury podobne do kanałów, które można określić jako przebiegające na wzór pęknięć, powiedział Kiselman. Penumbra otacza ciemny rdzeń plamy i jaśniejsze rejony wszędzie na słonecznej powierzchni. Jakichkolwiek metafor byśmy użyli, należy pamiętać, że wszystko to jest tylko świecący gaz.
Poniższa fotografia została zrobiona 15 lipca i została podkolorowana dla lepszego kontrastu.

Tajemnice pozostają

Pomimo zdjęć, ujawniających szczegóły do 62 mil (100 km), badacze wciąż nie znają szczegółów działania plam słonecznych. Jasnym jest, że wszystko, co widzimy, jest wynikiem pól i gazu słonecznego, lub plazmy. wyjaśnił Kiselman. ciepło słoneczne próbuje się przepchnąć, niesione przez prądy konwekcyjne, powstrzymywane przez pola magnetyczne. Ale co się dokładnie dzieje, oraz dlaczego struktury te wyglądają tak, a nie inaczej, tego nie wiemy. Plamy słoneczne są chłodniejsze i ciemniejsze od reszty Słońca. Są one poligonami dla skomplikowanych wypływów plazmy, która podąża przez Układ Słoneczny, czasami zasilając kolorowe światła w pobliżu ziemskich biegunów, co jest znane jako zorza.

Komentarz: Czy prawdopodobnym jest, że słabe zrozumienie zjawiska plam wyrosło nieprawidłowego założenia, że wiemy o większości tego, co się dzieje wewnątrz Słońca? Tak sądzę. Aby mieć jakąkolwiek pewność w naszym zrozumieniu Słońca, i gwiazd w ogólności, musimy najpierw być w stanie wyjaśnić rzeczy, które widzimy. Zatem ważne jest, abyśmy zrozumieli plamy słoneczne, ponieważ jest to jedyne miejsce, które daje wgląd pod jasną fotosferę. I co my tam widzimy? Jest tam chłodniej o tysiące stopni! Jest to w ogóle niespodziewane, jeżeli Słońce próbuje pozbyć się ciepła. Centrum plamy powinno być znacznie cieplejsze i jaśniejsze od otoczenia. A co z włóknami penumbry? One, oraz ich zachowanie, nie przypominają żadnej znanej formy konwekcji gazu czy pól magnetycznych

Istnieje kulawych uzgodnień, które powstrzymują postęp astrofizyki. Jedno z nich zostało treściwie wyrażone przez profesora astrofizyki na niedawnym publicznym spotkaniu: Kiedy czegoś nie rozumiemy, zwalamy to na magnetyzm. Słońce posiada więcej właściwości, zwalonych na magnetyzm, niż jakiekolwiek inne ciało niebieskie. Chłodne wnętrze plamy jest klasycznym przykładem. W rzeczy samej, jest tam mierzone silne pole magnetyczne, powstaje jednak pytanie o skutek i przyczynę. Pola magnetyczne produkowane są tylko przez prąd elektryczny. Czy istnieją jakiekolwiek inne dowody na aktywność elektryczną Słońcu? Tak, praktycznie każdą właściwość Słońca można pojmować jako formę wyładowania elektrycznego w plazmie.

Frędzle penumbry są przykładem. Wyładowania elektryczne w plazmie często przybierają formę długich, cienkich włókien. Jak tuba neonowa, jest to po prostu wyładowanie, które pobudza gaz do świecenia. Obserwuje się, że frędzle penumbry rozdzielają się przy swoich końcówkach w ciemnej umbrze i obracają się. Jest to typowe zachowanie włókien plazmy i można ją zaobserwować w lampach plazmowych. ale największym szokiem jest to, że frędzle penumbry mają ciemne wnętrza! Jak to może być, skoro są one konwektywnym gazem? W tym wypadku, centrum włókna powinno być gorętsze i jaśniejsze.

Wyładowanie elektryczne oferuje prostsze wyjaśnienie. W Elektrycznym Wszechświecie wszystkie ciała mogą otrzymywać prąd elektryczny z otoczenia w procesie kosmicznego ładowania, związanym z normalnym rozwojem galaktyki. A ponieważ zjawiska elektryczne są skalowalne na przynajmniej 14 rzędów wielkości, możemy spojrzeć na wyładowania w innych atmosferach i na ich podstawie domyślać się, co może się dziać w atmosferze Słońca.

Kuszące jest przyrównanie frędzli penumbry do gargantuicznych piorunów, ale te zjawiska nie pasują do tego za bardzo.

Typowa błyskawica trwa 0,2 sekundy i obejmuje dystans około 10 km. Frędzle penumbry trwają przynajmniej jedną godzinę i mają długość rzędu 1000 km. Jeśli przeskalujemy piorun sto razy, będzie on trwał 20 do 200 sekund, i byłby długo na 1000 km. Czas życia jest zbyt krótki. Pomiary blizn na przewodnikach błyskawicy pokazują, że ma ona tylko 5 mm szerokości. Przeskalowanie jej 100 razy dałoby szerokość daleko poniżej rozdzielczości teleskopów.

Tym niemniej, istnieje inna znana forma wyładowania elektrycznego, która skaluje się właściwie, i może wyjaśnić tajemnicze ciemne wnętrza frędzli penumbry. Jest to tornado! Tornada, jak na zdjęciu powyżej, trwa minuty i może mieć średnicę rzędu jednego kilometra. Przeskalowując je stokrotnie, otrzymujemy dobre przybliżenie frędzla penumbry. I jeżeli wirujący cylinder plazmy emituje ciepło i światło, jak to widzimy na Słońcu, pojawi się słoneczne tornado, które widziane z boku, będzie posiadało ciemne wnętrze.

Meteorologowie nie są pewni, jak formują się tornada, ale wiedzą, że często towarzyszą silnym burzom elektrycznym. Kluczem do zrozumienia tornad jest gwałtownie wirujący ładunek elektryczny. Tak, jak elektrony tworzą prąd w przewodzie miedzianym, którym przesyłamy energię, tak są w tornadzie. Dużą różnicą jest jednak fakt, że prędkość elektronów w przewodzie wynosi metr na wiele godzin, podczas gdy w tornadzie – wiele metrów na sekundę! Wynikiem są niezwykle silne oddziaływania elektromagnetyczne. Rezultat jest nazywany wirem naładowanej otoczki.

Publiczna wystawa naukowa daje złe wyobrażenie, porównując zwykły mechaniczny wir, jak ten powyżej, do tornada. Tornado jest zjawiskiem elektrycznym, poddanym znacznie potężniejszym siłom, utworzonym przez szybko wirujące ładunki. Gdyby było to prawdziwe, miniaturowe tornado, nie byłoby polecane dla młodego człowieka tak blisko do niego podchodzić. Możliwe zniszczenia dokonane siłami elektromagnetycznymi są dużo większe, niż od zwykłego wiatru.

Kształt wiru jest silnie ograniczony do długiego i cienkiego, z okrągłym przekrojem. Ten prawdziwy kształt wiru jest często ukryty w tornadzie z powodu otaczającego pyłu i chmur. Sam wir będzie widoczny tylko wtedy, gdy będzie dostatecznie dużo energii elektrycznej do zjonizowania atmosfery. Tak oczywiście jest w przypadku Słońca. Niektórzy ludzie, którzy przeżyli „najechanie” przez tornado, relacjonowali, że po wewnętrznej stronie jego ścian znajduje się elektryczna mgła.

Powszechnie uważa się, że tornado jest rodzajem burzowej energii mechanicznej, która jakimś sposobem zostaje przemieniona w elektryczną, a następnie bardzo efektywnie skierowaną do uziemienia za pomocą wiru elektrycznej powłoki wewnątrz tornada. Owo „jakoś” powstaje tylko wówczas, gdy nie uświadamiamy sobie elektrycznych wymiarów Układu słonecznego. Energia elektryczna z kosmosu jest częściowo zamieniana w mechaniczną wiatrów. Zamiast generować efekty elektryczne, wiatry w tornadach są sterowane wirem elektrycznej otoczki.

Ziemia i inne planety otrzymuje energię elektryczną z kosmosu w ten sam sposób, co Słońce. Oczywiście, my otrzymujemy jej znacznie mniej, niż Słońce, które zdaje się być pokryte tornadowymi wirami otoczki elektrycznej. Słoneczne tornada widać najwyraźniej na brzegach plam, w formie włókien penumbry. Silne pole magnetyczne, tworzone przez każdy z wirów, powoduje powstanie obserwowanego włóknistego pola magnetycznego penumbry.

Przy marsjańskich diabłach pyłowych, ziemskie tornada są karłami. Pokazuje to, że do ich powstania nie są wymagane chmury. Są one atmosferycznym zjawiskiem elektrycznym.

Dlaczego Słońce jest pokryte granulami?

W swoich pionierskich publikacjach na temat Słońca z lat 70-tych, Ralph Juergens zaznaczył możliwą konotację słonecznych granuli z czymś, co pionier fizyki plazmy, Irving Langmuir, określił jako pęczki anodowe. Są to małe, jasne kulki plazmy, które formują się nad anodą, która w przeciwnym razie byłaby zbyt mała, aby przyjąć płynący przez nią prąd. W swoich eksperymentach Langmuir odnotował, że pęczki są małymi, jasnymi sferami, poruszającymi się nad powierzchnią anody. Wydaje się możliwe, że w warstwowej atmosferze Słońca, te jasne wyładowania przyjmują postać wiru elektrycznej otoczki.

Granule są jasne, ponieważ gazy wewnątrz wiru są ogrzewane kompresją i promieniowanie od ścian woru. Gorące gazy wypływają z wiru, tworząc granule. Również pioruny, w jakiejś formie, dostarczają energię na szczyt granuli, tworząc niezwykle jasne plamy. Ponad granulami jony rekombinują z elektronami, dając neutralny gaz, który absorbuje światło. Gaz taki byłby spychany w dół pomiędzy granule, a jego ruch zmieniany przez zderzenia z poruszanymi siłami elektromagnetyzmu jonami.

To właśnie może tworzyć ciemne kanały, będące rozgałęzionymi wzorami pomiędzy wyładowaniami elektrycznymi. Istniałyby tam silne wpływy silnego pola elektrycznego z powłok plazmy (warstw podwójnych) pączkowania anodowego. Zmienny poziom aktywności wyładowania nad granulą tłumaczyłby obserwowaną zmienną jasność słonecznych granuli. To godne uwagi, że nigdy nie zaobserwowano dużych i słabych granuli. Nie byłyby spodziewane w tym modelu.

Co powoduje plamy słoneczne?

Słoneczny plazmoid (widziany znad bieguna), widziany w ultrafiolecie, przy użyciu danych z SOHO.

W modelu elektrycznym, Słońce otrzymuje energię elektryczną z przestrzeni międzygwiezdnej, w formie wyładowania żarzeniowego. Eksperymenty z plazmą pokazują, że część energii będzie zgromadzona plazmoidzie w kształcie torusa, umieszczonym nad słonecznym równikiem.

Sporadycznie energia ta jest uwalniana z plazmoidu do niskich szerokości Słońca (czasami rezonanse plazmoidu mogą powodować jednoczesne rozbłyski po przeciwnych stronach ciała centralnego, jak to niedawno zarejestrowano na Słońcu). Globalna burza tornado jest odsuwana na bok przez silniejsze wiry elektrycznej powłoki, które dostarczają energię plazmoidu do znacznie głębszych poziomów. Wynikowe dziury w poziomie tornad, lub fotosferze, są tym, co nazywamy plamami słonecznymi. Zamiast być miejscami, gdzie energia jest ograniczona, są one raczej miejscami jej zwiększenia. To tłumaczy, dlaczego są one punktami startowymi złożonych wytrysków plazmy, które biegną przez Układ Słoneczny. Gigantyczne elektryczne tornada, tworzące plamy, przyspieszają cząstki w ich silnym polu elektromagnetycznym, generując ultrafiolet i promienie rentgena zamiast światła widzialnego. Tym niemniej ponieważ temperatura miarą ruchów chaotycznych, kierowany polem ruch cząstek wewnątrz wiru plamy wydaje się chłodny.

Model ten może wyjaśnić, dlaczego plamy o tej samej polaryzacji magnetycznej są do siebie silnie przyciągane, zamiast się odpychać (spróbuj zbliżyć do siebie dwa takie same bieguny magnesu). Plamy otrzymują prąd elektryczny, płynący w obracających się równolegle strumieniach, przez co są one wzajemnie przyciągane na długich dystansach, a odpychane na krótkich. To z kolei tłumaczy, dlaczego plamy często zachowują swoją odrębność, mimo odległości, która powinna im pozwolić się już połączyć. Istnieją też inne dowody na prądy elektryczne, płynące wzdłuż pola magnetycznego wewnątrz plam.

W umbrze, czyli ciemnym centrum plamy, na prześwietlonych zdjęciach zaobserwowano granulację. Granule umbry są ciaśniej upakowane, niż te fotosferyczne. Tego należałoby się spodziewać, ponieważ prąd prąd w wielkim wirze elektrycznej otoczki, tworzącym plamę, dostaje się do głębszej atmosfery na większych głębokościach. Granule umbry nie powinny istnieć, jeżeli plamy słoneczne są uformowane przez magnetyczne dławienie procesu konwekcji.

Artykuł w Nature wspomniał również o słabszych strukturach w umbrze. Są one związane z dośrodkową migracją jasnych plamek, za którymi podążają zmienne w czasie pojaśnienia i pociemnienia. Sugeruje to, że większa część umbry może mieć słabe lub niewielkie struktury, niż to się obserwuje. Naturą wiru elektrycznej powłoki jest ściskać materiał wewnątrz i wydłużać tubę w obu kierunkach. Ponieważ służy on zarazem jako przewodnik dla energii elektrycznej, wydaje się, że małe, jasne punkty są małymi, włóknistymi piorunami, emanującymi z dolnych końców wirów włókien penumbry.

Można by oczekiwać, że astronomowie dobrze się orientują w mechanice Słońca, najbliższej nam gwiazdy. W porównaniu do innych gwiazd, można powiedzieć, że to prawda. powiedział Kiselman. Ale niesamowite ZOO struktur i dynamicznych zjawisk na Słońcu nie jest w ogólności dobrze poznane, gdyż należy je oglądać bardzo długi czas. Wyobraźmy więc sobie, jak niewiele wiemy o innych gwiazdach. Żadnej gwiazdy nie zrozumiemy lepiej od Słońca. powiedział.

Komentarz: jest to niezwykle szczere wyznanie eksperta. Gdyby tylko stan naszej ignorancji został szerzej nagłośniony, zamiast aroganckich zapewnień, że wiemy już praktycznie wszystko, możemy na nowo ożywić zainteresowanie nauką w naszych szkołach.

Faktem jest, że nie rozumiemy Słońca. W ogólności nie rozumiemy gwiazd. Tak, mamy skomplikowane historie o nich, które radośnie zajmują teoretyków od stuleci. Ale tak długo, jak będą oni przekonani, że mogą ignorować elektryczna naturę wszystkiego we Wszechświecie, ich historie będą fikcją. Siła elektryczna jest najpotężniejszym oddziaływaniem Wszechświata, z której wynikają wszystkie inne siły*, i działa we wszystkich skalach, od subatomowej, po galaktyczną. Gdy zrozumiemy prawdziwą elektryczną naturę naszej gwiazdy, zaczniemy rozumieć Wszechświat takim, jakim jest.

*Autor nawiązuje tu zapewne do pewnej hipotezy na ten temat, która, choć nie wspominana tu, wydaje się być bliska orędownikom Elektrycznego Wszechświata – przyp. tłum.

Wal Thornhill

Przetłumaczono z http://www.holoscience.com/wp/sunspot-mysteries/?article=s9ke93mf