ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЦА И ПРОТУБЕРАНЦЫ

Оставьте комментарий

• Всупление
• Энергетическое излучение Солнца и протуберанцы
• Солнце - черная дыра – светящийся шар или обычное Солнце
• Магнитосфера Солнца
• Корональные дыры - взгляд в отрицательное пространство
• Гамма-излучение Солнца

  До опубликования работы Керра был известен только один существенный эффект, связанный с вращением масс в общей теории относительности,- эффект увлечения инерциальных систем. Его иногда называют эффектом Лензе-Тирринга. Увлечение инерциальных систем - это такое явление, когда окружающее пространство-время вовлекается во вращение вместе с вращающимся телом. Можно привести общие доводы, которые показывают, что такое явление должно иметь место вблизи любого вращающегося тела. Однако до получения Керром в 1963 г. его решения у астрофизиков не было возможности математически показать, насколько важным должен быть этот эффект в случае вращающихся черных дыр. К концу 1960-х годов подробный анализ увлечения инерциальных систем черными дырами привел к ряду замечательных открытий.

  Под пределом статичности понимается такое расстояние от дыры, на котором скорость убегания луча света равна скорости увлечения дыры. Для вращающейся черной дыры предел статичности лежит выше горизонта событий, и область между ними называется эргосферой. Из того факта, что предел статичности вращающейся черной дыры лежит выше ее горизонта событий, вытекают важные следствия. Как и для всех других черных дыр, после пересечения горизонта событий материальный объект уже не может вернуться в свою Вселенную. Однако из любого места выше горизонта событий вернуться в свою Вселенную всегда возможно. Значит, если какой-нибудь объект опустится ниже предела статичности, он еще может выбраться наружу, если только он не ушел и под горизонт событий. Иными словами, в пространстве-времени вокруг вращающейся черной дыры существует область - эргосфера, где оставаться в покое невозможно, но которую можно посещать с возвратом назад в свою Вселенную. Схематический разрез эргосферы показан на рис.1.

Рис. 1 Эргосфера

  Между пределом статичности и горизонтом событий, окружающими вращающуюся черную дыру, находится область пространства-времени, называемая эргосферой Внутри эргосферы невозможно находиться в состоянии покоя, но туда можно попасть и снова выбраться оттуда, не покидая нашу Вселенную.

  Одно из самых удивительных свойств эргосферы было открыто в 1969 г. Роджером Пенроузом. Пенроуз выполнил расчет движения тела, падающего в эргосферу вращающейся черной дыры и распадающегося там, на две части. Он предположил, что одна часть падает под горизонт событий (и поэтому теряется навсегда), а другая отскакивает обратно в нашу Вселенную. Этот процесс изображен на рис.2. Разумеется, возвращающаяся обратно часть будет меньше, чем первоначальное тело. И все же если это тело двигалось точно с нужной скоростью и в нужном направлении, то энергия выброшенной части может стать намного больше энергии первоначального объекта. Таким образом, вращающиеся черные дыры могут генерировать большое количество энергии: с помощью предложенного Пенроузом механизма часть энергии вращения дыры может быть передана выбрасываемому из эргосферы веществу. Наиболее вероятны такие события в районе экватора черной дыры, так как орбитальная скорость максимальна на экваторе.

Рис.2 Механизм Пенроуза.

  Если влетающая в эргосферу частица распадается там на две части, то часть, выбрасываемая назад из эргосферы, может вынести огромное количество энергии. Захваченная часть тела опускается под горизонт событий и “заглатывается” черной дырой. При этом некоторая доля энергии вращения дыры передается выбрасываемой частице (По Дж. Уилеру).

  Падение любого объекта солнечной системы на Солнце - в черную дыру вызывает вспышку, в том числе и "гигантских" размеров. Выделяемая при гигантской вспышке энергия 10²⁸-10³² эрг сопоставима с выделением энергии при падении любого объекта (структуированной материи - видимой для человека) диаметром около 100 км в черную дыру и превращением его в темную материю с выделением энергии по формуле Е=mc².

  Увидеть объект размером около 100 км на фоне Солнца радиуса 696 000км практически невозможно, зато последствия такого падения доступны для наблюдения и даже моделируемые. Так как диск черной дыры находится в тех же широтах что и возникают вспышки. Космический аппарат SOHOвновь зарегистрировал необычные облака - рис.3 , которые с огромной высоты падают на поверхность Солнца. Впервые подобные облака – материальные объекты были обнаружены в 1997 году, когда снимки того же аппарата SOHO заставили задуматься над необычным явлением ученых всего мира. Более детальное изучение отснятых материалов позволило обнаружить "мистические" облака и на фотографиях, сделанных в 1996 году. С тех пор было отмечено около восьми тысяч подобных явлений, большинство из которых произошло в период с 1998 по 2001 год, когда Солнце находилось на пике своей активности. Облака "зарождаются" на высоте около 2,7 миллионов километров (почти два солнечных диаметра) над видимой поверхностью нашего светила. Здесь солнечный ветер "дует" со скоростью 120 км/с, но, несмотря на это, облака стремятся к поверхности со скоростью 50100 км/с. Такие облака, иногда появляются с интервалом всего около часа.

  По существующей гипотезе о строении Солнца (http://telescope.chat.ru/russian/solaris/sun3.shtml)в результате каждого протон-протон цикла- четыре атома водорода (протона) превращаются в один атом гелия. Однако атом гелия составляет лишь 99.3 процента от массы четырех протонов. Оставшаяся масса 0,7 процента превращается в энергию в соответствии с законом Эйнштейна: E=mc². В итоге

  каждую секунду 592 миллиона тонн водорода превращаются в 587.9 миллиона тонн гелия. Потерянная масса 4.1 миллион тонн превращается в 383*10¹⁸ мегаватт энергии.

  При средней плотности Солнца -1,4 потерянная масса займет объем куба с гранью-143 м.

  Вывод 1. Солнце (см. рис.) – керровская черная дыра и естественно имеет эргосферу. Любой материальный объект, попавший в эргосферу движется по определению со скоростью света.

  При движении со скоростью света материальный объект распадается на темную материю или энергию по формуле Эйнштейна e=mc² и согласно механизма Пенроуза часть этой материи падает в черную дыру, а оставшаяся часть - потерянная масса 4.1 миллион тонн превращается в 383*10¹⁸мегаватт энергии и выбрасывается ежесекундно в окружающую среду в виде иногда даже гигантских выбросов- протуберанцев и излучения(рис.3A), но это всего лишь равноценно энергии материального объекта – куба со стороной 143 м и плотностью 1,4.

  Поскольку гравитация черной дыры замедляет ход времени, то частота излучение, по мере удаления от Солнца, будет сдвигаться в “красную” сторону (гравитационное красное смещение - согласно эйнштейновскому предсказанию общей теории относительности о замедлении течения времени в гравитационном поле)- в сторону более длинных волн или более низких частот и на Земле Х-лучи будут уже в видимой части спектра излучения Солнца – черной дыры и только в районе полюса не потеряв энергии Х- лучи уйдут за пределы галактики - Солнечной системы.

Авторы: Гордеев С. И. , Волошина В. Н. 28-07-2003

---

---