מדוע הטמפרטורה של עטרת השמש כה גבוהה
12 בינואר 2001: אני שומע, אני קורא שאין יודעים מדוע העטרה של השמש, הסביבה הגזית של השמש, נמצאת בטמפרטורה בסדר גודל של מיליון מעלות, בעוד שפני השמש הם רק ששת אלפים. הבוקר עולה רעיון
...ישנה עובדת תצפית: השמש פולטת מעת לעת קשתות פלזמה בהיקף גדול. נקודות העיגון של קשתות אלה על פני השמש הן כתמי השמש. הפלזמה המקיפה את השמש נמצאת במצב של, אם לא לטעות, "מספר ריינולדס מגנטי גבוה". כלומר קווי השדה המגנטיים "קפואים" ("frozen in") בפלזמה. תארו לעצמכם שערות של נשים, בבריכה, ומסרק שמחליק אותן. השערות והמסרק קשורים זה בזה באופן הדוק. האחד גורר את השני, ולהפך.
...קשתות פלזמה אלה, עובדת תצפית חדשה, משתרעות למרחק רב, ואז מתפרקות. באיור מימין הוצגו, באופן סכמטי, קווי השדה המגנטיים. בכל נקודה במרחב ניתן לשייך לערך של B ערך מתאים של "לחץ מגנטי", המסומן.
...כמו כן ישנה שמירה על השטף המגנטי:
...ערכו של השדה המגנטי הוא אפוא מקסימלי בסמוך לכתמי השמש ומינימלי בנקודת ההתפשטות המקסימלית של הקשת. מכאן נוצר אפקט של גרדיאנט שדה מגנטי. הקשת תתפקד כמאיץ חלקיקים טעונים, טבעי. גז אפוא יתנתק מפני השמש, מכל כתם שמש, ובדחיפתו על ידי גרדיאנט השדה המגנטי הזה, הגדול בהרבה מכוח הכבידה, יתרומם ויאיץ כדי להגיע לאזור השדה המינימלי, שם הקשת היא המשתרעת ביותר ושם חתכה הוא הגדול ביותר. מסות פלזמה אלה תוכלנה אפוא, כך נדמה לי, להתנגש זו בזו. התוצאה תהיה המרה של אנרגיה מגנטית (זו ששימשה להאצת שתי מסות הפלזמה) לאנרגיה תרמית. האיור שלהלן ממחיש את הרעיון. האצת חלקיקים על ידי גרדיאנט לחץ מגנטי, במיוחד על פני מרחקים גדולים מאוד, היא תהליך יעיל מאוד. כל זה אמור להיות ניתן לתִספוּת, למידול מדויק יותר, אך אני חושב שתופעה זו עשויה להצדיק חימום כזה של העטרה. אין לשכוח, שמהירות התנועה התרמית משתנה כשורש הריבועי של הטמפרטורה, שהמעבר מ-6000 למעלה של מיליון מעלות לעולם אינו מייצג אלא רווח של פי 12 במהירות התנועה התרמית.
...עם זאת, במקום שבו מסות הפלזמה מתנגשות (הקשתות תהיינה אז מוקד לתופעות מגנטו-אקוסטיות מעניינות מאוד לחקר) הלחץ בפלזמה יכול להיות כזה שהפלזמה תחמוק אז מהכליאה הקשורה לאלומת קווי השדה המגנטיים. מכאן התפרקות של קשתות אלה, המשחררת אז את תכולתן הלוהטת. לאחר מכן יהיו לנו שני תרחישים. חימום מתון יזין את הסביבה הגזית של השמש, את עטרתה. הגז שנמצא על פני השמש מוצמד לשם. בששת אלפים מעלות, מהירות התנועה התרמית נמוכה בבירור מהמהירות שצריכה להיות לחלקיק כדי להתרחק באופן ניכר מפני השמש. זו הסיבה לכך שזו קרובה למדי לכדור. אך החלקיקים המהירים יותר, המואצים בקשתות, ואז משוחררים בעת התפרקותן, מרכיבים אז את "אטמוספירת השמש", המשתרעת למרחק גדול בהרבה.
...התפרצויות שמש אלימות יותר (שהן למעשה תוצר לוואי של אי-יציבות מסוג מגנטו-הידרודינמי, MHD, במספר ריינולדס מגנטי גבוה) נותנות ... את הרוח הכוכבית (במקרה של השמש, רוח השמש). ידוע גם ששפע גבוה של כתמי שמש משמעו הפצצה עזה של כדור הארץ בגז הנפלט מהשמש.
...עבור מי שאינם מומחים בפיזיקת פלזמה, האצה זו על ידי אפקט גרדיאנט שדה מגנטי עשויה להיות קצת קשה להבנה. אך אנשים רבים מכירים את ה"מגנטוספירה" של כדור הארץ:
...משמאל, כדור הארץ, עם ציר דיפול מגנטי נטוי. אגב, ה"צפון המגנטי" של כדור הארץ הוא למעשה קוטב דרומי, כיוון שהוא מושך את הקטבים הצפוניים של מצפני-מגנט. חלקיקים טעונים (בעיקר אלקטרונים) הנפלטים מהשמש (רוח השמש) נלכדים ברשת קווי השדה המגנטי של כדור הארץ. איור מימין: הם מבצעים תנועות הלוך ושוב בין אזורים בעלי שדה גבוה, בספירלה סביב קווי הכוח הללו. מסלולים ספירליים אלה ממחישים במידה מסוימת את האופן שבו הפלזמה הזו קשורה לשדה המגנטי. פלזמה זו, המהווה את "חגורות ואן אלן", על שמו של האסטרופיזיקאי שגילה אותן, נעה הלוך ושוב בין האזורים הצפוניים והדרומיים של כדור הארץ, כשהחלקיקים נשלחים בחזרה כאילו במחבטי טניס (באפקט פשוט של גרדיאנט לחץ מגנטי). בפיזיקת פלזמה קוראים לכך "מראה מגנטית" (magnetic mirror). משמאל, ה"שובל" של המגנטוספירה הארצית, המנוגד לשמש. ...במצב רגיל, החלקיקים הטעונים חוזרים על עקבותיהם בגובה רב מאוד, מעבר לאטמוספירת כדור הארץ, שניתן לקבוע את גבולה בגובה של 80 ק"מ. כאשר מטח רוח שמש חזק במיוחד מגיע לכדור הארץ, החלקיקים, על אף אפקט הבלימה הנובע מגרדיאנט השדה המגנטי, מצליחים לחדור לאטמוספירה העליונה, וכל האסטרונומים יודעים שזו הסיבה לתופעת הזוהר הצפוני. חגורת ואן אלן היא אפוא מבנה שנראה לי די קרוב לקשתות אלה המתאימות להתפרצויות שמש, לפחות בהיבטים מסוימים.
...לעזאזל, זה נראה רעיון שכדאי לפתח. אבל יש לי כל כך הרבה דברים לעשות......
ראו את התיק "זעמי השמש", מ-16 בספטמבר 2005
חזרה למדריך האלפביתי חזרה לדף הבית
צפיות בין 16/1/2001 ל-16/9/2005: 11,882