ЧАСТЬ IV  

Загадка Солнечной Короны.

Ошибки в теории строения звезд.

Психология и причины ошибок в теоретической астрофизике.

Глава 8

Загадка Солнечной Короны

ПОЧЕМУ, температура Солнечной Короны (более 2 млн. градусов К) выше температуры Фотосферы и Хромосферы (4 400 – 20 000 градусов К)?

   Решения физических загадок, которые предлагают современные астрофизики, удивляют. Либо современные астрофизики не знают физику, либо они не представляют какие законы физики, как действуют в физических явлениях и процессах. Либо под давлением устаревших теорий и авторитетных теоретиков, не могут применить знания физики для объяснения физических явлений, процессов и научных исследований.

   В этом разделе (статье) рассмотрим загадку солнечной короны. И увидим на этом примере, что, у загадок в астрофизике, есть простое физическое объяснение. И его, к сожалению, не видят современные преподаватели астрофизики.

   И так загадка солнечной короны. Или разгадка загадки солнечной короны.

Согласно устаревшей, но пока еще действующей и доминирующей теории звезд

А. Эддингтона, термоядерный синтез происходит в ядре звезды. Вся звезда нагревается из ее центра от ядра. В ядре звезды температура достигает от 15 млн. до 40 млн. градусов по Кельвину (по мнению разных астрофизиков).

Ошибки этой теории рассмотрены в других разделах и статьях «Аналитической астрофизики».

Согласно этой устаревшей теории, температура нижних слоев атмосферы Солнца, должна превышать температуру верхних слоев. Но фактически происходит обратное. Нижние слои атмосферы Солнца, оказываются холоднее, верхних слоев. Приведу пример – данные собраны из разных источников.

- Самый нижний слой солнечной атмосферы – Фотосфера.

   Толщина фотосферы от 100 до 400 км., температура от 4000 до 6600 градусов К.

- Хромосфера расположена над фотосферой.

   Толщина хромосферы составляет от 2000 до 5000 км., температура от 4000 до 20 000 градусов К.

- Над хромосферой расположена Корона.

   Корона на миллионы километров уходит в пространство космоса. Температура короны Солнца достигает от 1 млн. до 2 млн. градусов К., а местами до 8 млн. градусов К., и даже до 29 млн. градусов К., согласно данным собранным из разных источников.

                   ПОЧЕМУ???

Одна из физических загадок Солнца «почему температура Короны выше температуры поверхности Солнца (фотосферы и хромосферы)?». Хотя нагрев короны должен происходить от хромосферы и фотосферы.

Главная загадка астрофизики заключается в отсутствии реальной физики в теоретической астрофизике!

  Рассмотрим эту загадку солнечной короны, с позиций законов физики.

Солнце излучает энергию в космическое пространство. Эта энергия выделяется в качестве световых волн, радиоволн, гамма-излучений, рентгеновского излучения, потоков частиц и ядер атомов.

Солнце, как и любая другая звезда, является источником мощной гравитации. Следовательно, для того, что бы покинуть поверхность Солнца, частица, ядро атома должны преодолеть гравитацию звезды. То есть, частица и ядра атомов должны иметь скорость достаточную для покидания поверхности Солнца. Минимальная скорость для преодоления гравитации Солнца, с ее поверхности является первая космическая скорость равная 436,8 км/с. Для удаления на большие расстояния от поверхности звезды, частицы и ядра атомов должны иметь вторую космическую скорость равную 617,7 км/с.

Аналогичный физический процесс происходит при химическом горении. При горении свечи или костра. Самая горячая часть пламени находится в ее верхней части, хотя химическое горение происходит в нижней части пламени, в области контакта топлива с кислородом. Почему верхняя часть пламени горячее ее нижней части? Все очень просто, на процесс горения воздействует гравитация Земли. Частицы и ионы, получившие в процессе горения большую температуру, энергию, импульс и скорость способны преодолеть гравитацию Земли и подняться в верхние слои пламени.

   Аналогичный процесс происходит и на поверхности Солнца. Частицы и ядра атомов, получившие высокие скорости, покидают поверхность звезды. Минимальная скорость для покидания поверхности Солнца является первая космическая скорость равная 436,8 км/с. Такую скорость частицы и ядра атомов получают при участии в ядерных и термодинамических процессах. Эти процессы происходят как внутри звезды, так у ее поверхности, так и на ее поверхности. То есть для преодоления гравитации Солнца и покидания ее поверхности, частицы и ядра атомов должны иметь скорость 436,8 км/с и более. Частицы и ядра атомов участвуя в ядерных и термодинамических процессах, приобретают высокую скорость за счет полученного импульса и нагрева до высоких температур.

Высокие скорости частиц и ядер атомов полученные с импульсом, в ядерных и термодинамических процессах, рассмотрены в «Аналитической физике. Аналитической астрофизике». В данном аналитическом исследовании рассмотрен вариант получения высоких скоростей частицами и ядрами атомов за счет нагрева и высокой температуры.

   И так, используя законы физики и логику, мы поняли физику процессов приводящих к образованию высоких температур у частиц и ядер атомов в солнечной короне. Температура частиц и ядер атомов в составе короны звезды выше, чем на поверхности Солнца, потому, что частицы с меньшей энергией и температурой не могут покинуть поверхность Солнца. А частицы, имеющие высокие энергии и температуры преодолевают гравитацию Солнца и входят в состав короны звезды.

   Что бы частица (или ядро атома) могла покинуть поверхность Солнца, она должна получить кинетическую энергию во время синтеза ядер (или при других ядерных реакциях). Либо при мощных ядерных взрывах внутри Солнца и покинуть звезду, через «темное пятно». Либо в результате нагрева получив высокую температуру. При ядерных и термодинамических процессах происходящих в звезде, с большой вероятностью возможен совместный вариант. Получения высокой температуры в термодинамических процессах и дополнительно импульса и высокой температуры в ядерных реакциях. А так же в неоднократном чередовании подобных физических процессах.

   Рассчитаем, какую температуру должна иметь частица или ядро атома, что бы преодолеть солнечную гравитацию и покинуть поверхность звезды. При расчетах будем опираться только на температуру. Примем условие, что увеличение скорости частицы (ядра атома) за счет кинетического импульса, полученного в ядерных и термодинамических процессах равно нулю (кинетический импульс = 0).

Для расчетов примем допущения. Минимальная скорость частицы равна 436,8 км/с, первой космической скорости, для поверхности Солнца. Проведем расчеты температуры частиц и для второй космической скорости с поверхности Солнца 617,7 км/с.

У частиц и ядер атомов, имеющих такую скоростью, очень большая вероятность покинуть поверхность Солнца и войти в составы солнечной короны и солнечного ветра.

   Для расчетов используем формулы «молекулярно-кинетической теории». Уравнение среднеквадратичной скорости молекулы.

Так как, наш расчет не претендует на инженерную точность, как и все расчеты в астрофизике, можно допустить, что расчеты по этой формуле прояснят диапазон температур необходимый для получения частицами первой и второй космических скоростей с поверхности Солнца.

Проведем расчет температуры, до которой необходимо нагреть протон, чтобы его скорость была равна 436,8 км/с

Где m=1,6726 . 10-27 kg –масса протона.

Проведем расчет температуры, до который необходимо нагреть протон, чтобы его скорость была равна 617,7 км/с

Результаты расчетов для протона, нейтрона, альфа-частицы, ядер лития, ядер железа и ядер никеля внесены в таблицу № 8.1.

               (55) ТАБЛИЦА № 8.1

По данным таблицы № (8.1) построен график № 8.2. График № 8.2 показывает, как при изменении масс частиц, изменяется температура, до которой необходимо нагреть частицы или ядра атомов, чтобы придать им скорости 436,8 км/с, 617,7 км/с.

                                                                                                          (56) График № 8.2

Из расчетов и графика видно, что бы частица покинула поверхность Солнца, не имея кинетического импульса, ее необходимо нагреть до температур в миллионы градусов. Для протона и нейтрона от 7,7 млн. град. К до 15,4 млн. град. К. Для альфа-частицы от 30,6 млн. град. К до 61,2 млн. град. К. Чем тяжелее частица, тем выше необходима температура для покидания поверхности Солнца. Следовательно, частицы с меньшей температурой не могут попасть в состав солнечной короны, если они не получили кинетический импульс в ядерных и термодинамических процессах. То есть, в составы солнечной короны и солнечного ветра входят:

   1. Частицы и ядра атомов, получившие достаточный кинетический импульс для покидания поверхности звезды;

   2. Частицы и ядра атомов, нагретые до температур в миллионы градусов, и за счет высокой температуры способны развить первую и вторую космические скорости для покидания поверхности Солнца;

   3. Частицы и ядра атомов, нагретые до высоких температур и получившие кинетический импульс в ядерных и термодинамических процессах.

Для звезд, справедлив третий вариант. Проходя через ядерные и термодинамические процессы, частица и ядро атома обязательно получают высокую температуру и кинетический импульс.

Следовательно, высокую температуру солнечной короны, можно объяснить (косвенным) воздействием гравитации Солнца. Солнечная гравитация является своеобразным фильтром удерживающим энергию и массу звезды от (непроизводственной) утечки, и возвращая их в ядерный термодинамический (производственный) процесс. Это обеспечивает большой жизненный энерго-производственный цикл звезды.

Частицы и ядра атомов с более низкими температурами, не имеющие высокой кинетической энергии, не могут преодолеть гравитацию звезды и войти в состав Солнечной короны.

При получении частицами одинакового кинического импульса, в ядерных и термодинамических процессах, частицы с меньшей массой получают наибольшую скорость.

I= m . v

где I- импульс частицы;  m- масса частицы;  v- скорость частицы.

   I= Const = m1 . v1 = m2 . v2

Если m1  >m2  то  v1 > v2

Гравитация воздействует сильнее, на частицу с большей массой, препятствуя ее покиданию с поверхности Солнца в космос.

У легких частиц и легких ядер атомов, больше вероятности покинуть поверхность звезды, чем у более тяжелых ядер. Так как, у легких частиц и легких ядер, при получении кинетического импульса, скорость будет выше, чем у более тяжелых ядер. И температуры, до которых необходимо нагреть легкие частицы и ядра атомов, для получения ими высоких скоростей ниже, чем для более тяжелых ядер. Легкие частицы и легкие ядра атомов, распределяют полученную кинетическую и тепловую энергию на увеличение своей скорости. Из-за физических свойств, получая одинаковую энергию, скорости легких ядер и частиц выше, чем у более тяжелых ядер. Большинству более тяжелых ядер, недостаточно скорости для преодоления гравитации и покидания поверхности Солнца. Этим объясняется доминирование в составе короны и солнечного ветра легких частиц, протонов, ядер водорода и гелия.

Покидание частицы поверхности звезды за счет тепловой энергии и высокой температуры, имеет прямую зависимость от массы частицы (ядра атома). Чем больше масса частицы, тем выше температуру должна иметь частица.

То есть, сила гравитации звезды, создает фильтр, который ограничивает выброс массы и энергии звезды в космическое пространство. Звезда имеет гравитационный экран-отражатель энергии и массы направленный вовнутрь звезды. Гравитационный отражатель возвращает массу и энергию в энергетический процесс звезды. В конструкциях ядерных реакторов, применяются экраны (из графита и бериллия), для отражения нейтронов, обратно в активную зону, это увеличивает эффективность нейтронов. Наличие такого гравитационного экрана-отражателя увеличивает энергетическую и массовую эффективность работы звезды как ядерного реактора. Увеличивает эффективность энергетических и массовых затрат на процесс эволюции и преобразования материи в звезде (и в космическом пространстве). Наличие гравитационного отражателя энергии уменьшает эффективные размеры и параметры звезды. Увеличение массы звезды, увеличивает ее гравитацию, и увеличивает свойства «экранного отражателя», возвращая массу и энергию звезде. Возможно, увеличивает свойства «экранного отражателя», кардинально влияет на физику звезд средних и больших масс, в сторону ускорения ядерных процессов, уменьшения времени их жизни и взрывам (коллапс) сверхновых звезд. 

   Фотосфера и хромосфера как плазменно-энергетическая оболочка, так же выполняют функцию экрана-отражателя, препятствуя энергии и материи покидать звезду. Энергия и материя стремящиеся покинуть недра звезды, столкнувшись с плазменной энергетической оболочкой (фотосферой и хромосферой), частично отражаются вовнутрь звезды и частично вступают в ядерные и термодинамические реакции в самой оболочке. Вступая в эти реакции, энергия и материя поддерживает существование фотосферы и хромосферы. Энергия и материя звезды, прорвавшаяся через фотосферу и хромосферу, частично возвращается под воздействием гравитации звезды и возможно под влиянием других полей. Процесс возвращения материи хорошо виден на примерах протуберанцах. Ядерные взрывы огромных мощностей, происходящие внутри звезды, способны прорвать плазменно-энергетическую оболочку звезды (фотосферу и хромосферу) и через темные пятна сбросить избыточную, аварийную энергию в космос. В таких случаях не жесткая плазменная оболочка звезды выполняет функцию предохранительных клапанов. Такие клапана используются в конструкциях тепловых котлов. Они сбрасывают тепловую энергию в окружающую среду, предохраняя тепловой котел от разрушения. Звезда является ядерным реактором и тепловым котлом, вся конструкция, которого создана из ядерного топлива. Звезда как производящий энергию объект (конструкция), работающий длительный промежуток времени, конструктивно нуждается в системах поддерживающих, регулирующих и функционально обеспечивающих ее работу. А так же необходимы системы предохранения звезды от разрушения. И такой системой является ее плазменная оболочка.

  Какие функции выполняет плазменная оболочка звезды?

1. Корпус или оболочка звезды.

2. Экран отражатель энергии и материи вовнутрь звезды.

3. Генератор термоядерной реакции звезды.

4. Генератор динамических волн, термодинамических и ядерных процессов внутри звезды.

5. Устройство, предохраняющее звезду от разрушения, сбрасывая критическую энергию в космос, через темные пятна.

6. Защита от кинетического воздействия  космических объектов.

7. Генерация короны, звездного ветра и гелиосферы звезды. Создает пространство с благоприятными условиями для планетарной системы. Предохраняет звезду и ее систему планет, от воздействия газовых потоков в космическом пространстве.

   И так, для того, что бы, частица и ядро атома, покинули поверхность Солнца и вошли в состав короны звезды и в состав солнечного ветра, они должны быть:

   1. Нагреты, до температур выше миллиона градусов по Кельвину, как показано в таб. № 1. (Необходимо учитывать допущения и погрешностей в расчетах).

   2. Получить импульс при синтезе ядер и других ядерных реакциях у поверхности Солнца. И импульс должен быть достаточным для выхода частицы и ядра с поверхности звезды.

   3. Частица и ядро атома, должны быть частично, нагреты до высокой температуры и дополнительно, получить импульс при участии в ядерных и термодинамических реакциях и процессах.

4. Войти в состав выброшенной (газо-плазменной) смеси через темные пятна на поверхности Солнца, при мощных ядерных взрывах, внутри звезды. Возможно, эти взрывы внутри Солнца являются взрывами, как при термоядерных реакциях синтеза легких ядер атомов, так и при делении и распаде тяжелых ядер.

Частицы и ядра атомов, из этих четырех перечисленных вариантов, входят в состав солнечной короны, солнечного ветра и образуют гелиосферу звезды.

Частицы и ядра атомов, не вошедшие в эти варианты (согласно сегодняшнему уровню знаний) не могут войти в состав солнечной короны.

  Частицы и ядра атомов, нагретые до температур в тысячи градусов не получившие дополнительно достаточного кинетического импульса, возвращаются обратно в состав звезды. Этот процесс возвращения мы видим при вспышках протуберанцев.

Вещество, выброшенное с поверхности Солнца, не получившее достаточного кинетического импульса для покидания звезды, под воздействием гравитации и других полей (магнитного, электрического и т.д.) возвращается в состав Солнца и продолжает участие в ядерных реакциях, в эволюции материи звезды и космического пространства. 

Солнечный протуберанец.

(57) Рисунок № 8.3

Еще одна загадка объяснена.

Мы определили варианты, вхождения частиц и ядер атомов в состав солнечной короны и солнечного ветра. В этом исследовании нас интересуют частицы и ядра атомов, вошедшие в состав солнечной короны, за счет нагрева до высоких температур. До какой температуры необходимо нагреть частицу и ядро атома, что бы они покинули поверхность Солнца за счет полученной тепловой энергии.

  Большой интерес представляют варианты со звездами средних и больших масс. Гравитационное поле таких звезд гораздо сильнее, гравитации Солнца. Изменяется ли плотность частиц и ядер атомов в звездном ветре и короне звезды? Войдут ли, в состав звездного ветра высокоскоростные частицы? Ведь у звезд средних и больших масс, первая и вторая космические скорости должны быть больше чем у Солнца. 

В таких случаях возможны несколько вариантов:

 1. В звездах с большей массой. За счет большей энергии, частицы в звездном ветре имеют выше скорости и энергию. В таком случае интересен ответ на вопрос, о размерах гелиосферы, вокруг звезды. Размеры гелиосферы увеличиваются или уменьшаются?

- Изменение размеров гелиосферы звезды и влияние этого изменения на движение звезды в пространстве, тема интересная и достойна серьезного исследования и анализа.

  2. С увеличением массы и объема звезды, увеличивается площадь ее поверхности и производство энергии (энергопроизводительность). Объем увеличивается в кубической зависимости v~ R3, а площадь поверхности звезды увеличивается в квадратной зависимости s~ R2.

- В какой зависимости увеличивается энергопроизводительность звезды?

- В каком соотношении находятся между собой параметры звезды - масса, объем, площадь поверхности и энергопроизводительность?

- Изменяется ли, толщина фотосферы и хромосферы, плотность излучения с поверхности звезды, температура короны, скорость частиц и ядер атомов в звездном ветре?

Много интересных вопросов, ответы на которые находятся в космосе.

412

<<<<    401 <<   << nex >>