Sluneční erupce vyvolaná kometou
Sluneční erupce vyvolaná přiblížením komety
- prosince 2004
Frédéric Deroche mi upozornil na následující web:
http://www.jmccanneyscience.com
jde o stránky Jima Mac Canneyho, který ukazuje zajímavé videa týkající se přechodů komet blízko Slunce. Tyto snímky byly pořízeny pomocí koronografu – jednoduchého zařízení, kde je obraz Slunce zakryt diskem připevněným na konci tyče (viditelné). Tak se ukazuje struktura sluneční koróny. Kometu lze na škále Slunce považovat za velmi malou hmotnost. Halleyho kometa má rozměry hory a je méně hmotná. Tedy gravitační a přílivové účinky lze považovat za zanedbatelné. Na druhou stranu, když se kometu přibližuje ke Slunci, prochází velmi intenzivním slunečním větrem. Lze tedy předpokládat, že získá významný elektrický náboj. Ve videu můžeme pozorovat, že v okamžiku, kdy se kometu nachází velmi blízko Slunce, dojde k výrazné sluneční erupci. Můžeme předpokládat, že spouštěčem může být elektromagnetický jev. Zde nejprve několik snímků z videa:
Před vypovězením jevu
Rychlé vypovězení sluneční erupce
Před dokončením erupce
Kometu se vzdaluje
Pro zobrazení videa (mpeg 2 megabytů)
Jedná se o vyvolanou sluneční erupci. Víme, že tyto erupce ovlivňují zemský klima. Nebylo by nemožné, aby třeba trosky objektu, který byl rozdělen přílivovými silami, jednoho dne významně zatěžovaly Slunce a přidaly mu dočasnou, ale možná extrémně silnou, dokonce škodlivou aktivitu. Tento soubor jevů známe velmi málo, stejně jako neznáme dobře elektromagnetické interakce mezi planetami a pohybujícími se objekty. Z výzkumu paleomagnetismu víme, že došlo k výrazným změnám geomagnetické struktury Země. Co by tyto jevy mohlo způsobit? Nejprve si připomeňme jednu věc: původ zemského magnetického pole je stále neznámý. Čtenář jistě často slyšel o „magnetickém jevu“. To je však stále jen slovo. Před několika lety jsem byl na přednášce v Marseille, kterou přednesl astrofyzik specializující se právě na takovéto studie. Na jejím konci bylo zřejmé, že za půl století teoretici nepokročili ani o kousek. Pokud nevíme, proč by Země měla mít magnetické pole, jak můžeme si představit jev, který by toto pole mohl obrátit?
Osobně si myslím, že známe pouze částečně objekty, které tvoří sluneční systém. Máme data o objektech, které klidně zůstávají na svých drahách: planetách a měsících, ale o možných pohybujících se objektech, které mohou způsobit poruchy, víme velmi málo. Co víme od prací J. M. Souriaua, je, kam směřuje sluneční systém: k relaxovanému stavu, ve kterém se objevuje i zlatý řez. V tomto relaxovaném stavu se planety tendují k uspořádání v jedné rovině – v rovině ekliptiky. Drah se kruhovější. Otáčení planet a měsíců se vyrovnává. Klíčové jsou přílivové účinky, které jsou rozptylové, bohužel velmi obtížné vyhodnotit a modelovat. Byly provedeny analýzy slunečního systému s vysokým výpočetním výkonem, přičemž planety a jiné objekty byly reprezentovány jako koule konstantní hustoty. Pak se objevily „chaotické jevy“, které mohou převrátit osu planet, atd. A napsali, že život nemůže vzniknout na planetě, která nemá měsíc, jako má naše, protože „chaotické jevy“ mohou způsobit nepředvídatelné převrácení osy rotace.
Souhlasím s Souriauem, který říká, že tato metoda není platná, protože nebere v úvahu rozptylové jevy. Co tím myslíme? Nejprve vezměme příklad binárního systému, který je původně považován za nerozptylový. Je to dvojice Pluton-Charon. Tyto tělesa se podle představy pohybují kolem společného těžiště „přímo do očí“, v „relativně stacionární“ poloze. Každé těleso tedy deformuje druhé podle elipsoidu, jehož hlavní osa ukazuje k němu.
Pokud jde o objekty, které obíhají kolem společného těžiště a mají přitom vlastní rotaci, pak jejich povrch i celá hmota jsou procházeny tím, co bychom mohli nazvat „vlnou hustoty“. To je... trochu neurčité. Měsíc tedy deformuje povrch Země vytvořením vlny o amplitudě jednoho metru (která obíhá Zemi za 24 hodin). Měsíc tedy stále přidává Zemi tvar protáhlého elipsoidu. Kdyby Měsíc obíhal Zemi ve vzdálenosti 40 000 km, byl by geosynchronní. Vlna na Zemi by byla stacionární a nedocházelo by k rozptylovému jevu. Ale tak to není. Měsíc obíhá Zemi za 28 dní, zatímco Země se sama otáčí kolem své osy... 28krát rychleji. Tedy Měsíc tedy táhne za sebou „zátoku“ na Zemi. Kromě toho tento lehký dipól mírně mění dráhu Měsíce, jako by to dělal kouzelník, který tahá za uzdu koně, aby ho donutil zrychlit. Země tak předává Měsíci energii, který se tedy od nás vzdaluje rychlostí 4 cm ročně. Naopak náš měsíc zpomaluje rotaci Země. Dříve byly dny kratší.
Relativní pohyb této vlny hustoty, této vlny, která přebíhá Zemi za 24 hodin, znamená míchání, tedy ohřívání a nakonec ztráta energie zářením.
Oba objekty se vzájemně ovlivňují. V současnosti Měsíc projevuje pohyb, který se nazývá librace, kvůli kterému Měsíc ukazuje ne 50 % své plochy, ale 59 %. Dříve se Měsíc pravděpodobně otáčel kolem své osy. Pokud vznikl jako výron z nárazu s planetou Země, mohl mít možná magmatický stav nebo alespoň větší tekutost. Vývoj systému Země-Měsíc je stále třeba modelovat. Skutečně od relativně nedávné doby se hypotéza o vzniku Měsíce z nárazu Země s tělesem velikosti Marsu znovu rozšířila. Rozložení hmoty na Měsíci neukazuje sférickou symetrii. Měsíc má „těžkou stranu“. To odpovídá hypotéze, že když Měsíc vznikal, mohl být relativně tekutý objekt. Takže nejhmotnější látky mohly migrovat k jeho středu a zároveň k ploše obrácené k Zemi. Později se magmatický stav Měsíce mohl pouze ochladit a ztuhl, což potvrzuje pozorovaná absence zemětřesení na Měsíci.
Vraťme se k slunečnímu systému. Io obíhá velmi blízko Jupiteru a zároveň se otáčí kolem své osy. Jupiter se snaží udělit Io mírně eliptický tvar (stále v protáhlém elipsoidu). Rotace Io způsobuje míchání tohoto tělesa. Zde je rozptylový jev okamžitě viditelný: podporuje intenzivní vulkanismus na Io. Magma na Io se neochlazuje, protože je neustále dodáváno energie tím, že Jupiter „každodenně“ (v rychlosti rotace Io, tj. každých 1,77 zemských dní) ho zpracovává. Astronomové si myslí, že zpracování Io může být způsobeno i přítomností jeho sester Europa a Ganymed.
Rozptylové mechanismy vedou systémy k stavům, kde je výměna energie minimální. Pokud bychom měli planetární systém složený ze hvězdy a dvou planet obíhajících kolem ní s periodami T1 a T2, tyto by se navzájem ovlivňovaly pomocí tekutého materiálu hvězdy jako „antény“. Deformovaly by povrch hvězdy, což by změnilo geometrii gravitačního pole. Systém by se vyvíjel, dokud by dráhy neodpovídaly stavu minimální výměny energie, tedy dokud by poměry period neodpovídaly „nejméně rezonujícímu číslu“, známému také jako zloměk zlatého řezu.
Pokud je systém tvořen více planetami, rozptylové účinky vedou k tomu, aby planety měly kruhové dráhy, rozložené ne podle Titus-Bodeho zákona (což je pouze přibližná verze), ale podle zlatého řezu podle Souriaua:
1,9^n
Titus-Bodeho zákon je:
2,4 (0,4 + 0,3 × 2^n)
Níže jsou oba zákony porovnány:
Zákony v logaritmických souřadnicích.
Ale sluneční systém neodpovídá přesně těmto zákonům. Existují odchylky. Systém má pás asteroidů. Pluto obíhá v rovině, která se liší od ekliptiky. Dráha Uranu je úplně v této rovině položená, atd. Odkud to pochází? Kdy to bylo? Nic o tom nevíme, stejně jako nevíme věk... prstenců Saturnu. Víme jen, že tyto prstence se nacházejí uvnitř Rocheovy sféry planety, prostoru, kde těleso, jehož části jsou spojeny pouze gravitační silou, by bylo rozbito. Saturn má průměr 120 660 km. Průměr jeho Rocheovy sféry je tedy 2,5 × 10 660 = 300 000 km. Skutečně, průměr prstence D, objeveného v roce 1969 francouzským astronomem Pierre Guérinem na dalekohledu na vrcholu Pic du Midi, se nachází ve vzdálenosti 141 000 km od středu Saturnu. Je tedy možné, že tyto prstence jsou zbytky jednoho nebo více měsíců, které kvůli opotřebení dráhy vstoupily do této oblasti a byly zničeny. Ale kdy? Tajemství. Prstence Saturnu mohou být staré deset tisíc let nebo miliardy let.
Je dobré si uvědomit naše neznalost. Stejně tak nevíme přesně, jak se sluneční systém vytvořil – s planetoidy nebo bez planetoidů. Vynálezení slova nikdy problém neuzavře. Pamatuji si, že před méně než deseti lety mi Pierre Guérin říkal: „Víš, když budeš šířit po celém světě, že Slunce vzniklo v hvězdném klubu, způsobíš si nepříjemnosti.“ V té době byla dominantní teorie o samostatném vzniku. Proč? To už nikdo neví. Pravděpodobně „efekt konzense“. Jeden den vědecký novinář Serge Jodra publikoval článek v časopise Ciel et Espace s názvem „Ale kde jsou ztracené sestry Slunce“. Dnes se konzensus posunul ve prospěch vzniku Slunce v hvězdném klubu. Kolik jich bylo, jaké měly hmotnosti? Těžké říct. Jodra hádal číslo dvě stě, jen tak.
To, co si můžeme představit, je, že v mladém klubu podobného druhu mohly být mezi nedávno vzniklými objekty, v podobě protohvězd, intenzivní interakce. S dvěma extrémními mechanismy: „kanibalismem“ a efektem katapultu. Kanibalismus je snadné si představit. Efekt katapultu přidává lehkým objektům přebytek rychlosti, který je může vypustit z klubu (stejně jako sluneční systém vypustil nejmenší trosky, které se buď ztratily ve vesmírném prostoru, nebo tvořily tu vzdálenou předměstí, kde „žijí“ komety a asteroidy). V tomto kontextu by výchozí objekty v klubu měly být ty nejlehčí, které opouštějí klub nejdříve. Je to projev tendence k termodynamickému rovnováze. Tyto proto-sluneční systémy se chovají jako molekuly plynu. Jejich interakce s výměnou kinetické energie vedou k tomu, že jejich rychlostní rozdělení nabývá tvaru Gaussovy křivky, tedy zvonovitého tvaru, s rychlými objekty, které... opouštějí klub. Přidejte ještě efekt smyku spojený s rotací klubu kolem galaxie. Ten nakonec klub přemění na kapku inkoustu, která byla vhozena na povrch rotujícího kapaliny.
Nárazy mezi proto-systémy slunečními předávají svým obalům plynu a prachu moment hybnosti, který tyto systémy po rozptýlení hvězd do všech koutů galaxie uchovají.
To, co nevíme, ale co si poměrně dobře představuji, jsou intenzivní elektromagnetické jevy, které mohly panovat v těchto protoplanetárních systémech, kdy objekty nabíjely elektrický náboj při průchodu prachem. Když sluneční systém vznikal, proto-planety musely obíhat v oblaku prachu a molekul, v němž mohly vznikat bouře, jejichž intenzita může překročit naše představy.
V článku navrhuje Jodra, že primární klub, z něhož vznikl náš Slunce, mohl obsahovat jednu nebo více hmotných hvězd s krátkou dobou života, právě ty, které byly jako kosmické spory, dodaly ostatním protohvězdám svůj zásobník prachu, určený k vytvoření pozdějších zemských planet. Když tyto hvězdy o hmotnosti 20 a více hmotností Slunce explodují, je těžké říct, co se stane s jejich železným jádrem. Když explozovala supernova SN 1987A, jediná supernova, kterou bylo možné pozorovat „zblízka“, v Magellanově oblaku, galaxii velmi blízké naší, její zbytkové těleso, připomínající dvě krásné kouřové