Domingos - Trocar ideias s/ teoria do Universo Elétrico

(EG2EU) – Capítulo 9 Plasma Circuito Instabilidades
Publicado em 26 de fevereiro de 2012 por Bob Johnson - Jim Johnson

9.1 Explosão de camadas duplas

A energia indutiva de um circuito é uma função da corrente e da indutância. Se qualquer circuito indutivo é interrompido, por exemplo, através da abertura de um comutador, em seguida, a energia indutiva do circuito irá ser libertada no ponto de interrupção. Isto é bem conhecido o suficiente para ser utilizado rotineiramente em engenharia elétrica aplicada, como este trabalho mostra.

Formas de onda de explosão de cabo em diferentes condições em circuitos indutivos, a partir do relatório, "Iniciação de Explosivos por Explosão de Cabos", Laboratório Naval dos Estados Unidos, White Oak, Maryland, 15 de maio de 1963

Em um circuito de plasma, interrupção de corrente é muitas vezes causada pela Camada Dupla se tornar instável. Quando isso ocorre, a toda a energia indutiva do circuito é libertada na Camada Dupla. Isso pode fazer a Camada Dupla explodir, resultando em quedas de tensão extremamente grandes em toda a expansão da Camada Dupla dissipando quantidades prodigiosas de energia, em última análise, na forma de calor e radiação, como partículas aceleradas interagem com outra matéria. Este comportamento vai ocorrer sob um campo magnético constante. O campo não desempenha nenhum papel na explosão.

Uma explosão estelar, Nova Cygni 1992, mostrando os efeitos de uma grande liberação de energia repentina por uma estrela, com um plasma toroidal irradiando com mais intensidade nos "nós" de instabilidade turbulentos. Diâmetro do anel é calculado 154,5 bilhões de km ou 96 bilhões de milhas - cerca de 6 dias de luz. Crédito: telescópio espacial da NASA / Hubble, 1994

Se a corrente subjacente ainda está presente após a explosão, em seguida, o ciclo pode ser repetido indefinidamente. Forma-se uma Camada Dupla, a corrente aumenta, a Camada Dupla explode, com a consequente emissão de grandes quantidades de radiação, a corrente começa a acumular-se novamente, e a nova Camada Dupla se forma.

É óbvio que este tipo de comportamento não pode ser descrito utilizando modelos baseados em campo. Modelos baseados em correntes são essenciais para captar este nível de complexidade.

9.2 Circuitos em Expansão

A energia a partir de um circuito indutivo também pode ser libertada pela expansão explosiva de uma espira de corrente, devido às forças geradas pela própria corrente de espira. Nós já vimos como uma corrente axial causa um aperto por força magnética. A situação oposta é uma corrente de espira que gera um campo magnético axial. Neste caso, a força resultante I × B é radialmente para o exterior.

Se a pressão externa não é equilibrada por outras forças, em seguida, o próprio corrente de espira vai se expandir. Em um condutor de metal, a força de equilíbrio é fornecida internamente pela própria estrutura de rede de metal. Em um plasma, pode haver retenção insuficiente, especialmente se a energia indutiva do circuito está a ser libertada num curto período de tempo devido ao colapso de uma Camada Dupla no circuito.

Isso pode resultar em uma explosão da corrente de espira, como é visto frequentemente em Ejeção de Massa Coronal solar (CME - Coronal Mass Ejections), onde uma corrente de espira rapidamente se expande para fora da superfície do Sol. Esta explicação simples com base no comportamento elétrico conhecido contrasta com o modelo de gravidade, que invoca "reconexão magnética" de linhas de força magnética. Só que linhas de força magnética não existem em um sentido físico do mesmo jeito que linhas de latitude, é difícil ver como elas podem "quebrar" e "reconectar" e liberar energia.

Ejeção de massa coronal solar (Sol ocultado por disco), cortesia SOHO de 2002

9.3 Outras Instabilidades filamentosas

Correntes filamentosos estão sujeitas a uma força de aperto, como já vimos. No entanto, o simples aperto é em si mesmo instável num número de circunstâncias. Se a força de aperto aumenta e provoca uma contração, isto resulta em mais um aumento na força do aperto. O filamento da corrente pode tornar-se tão contraído que se forma em uma série de protuberâncias e constrições como uma corda de salsichas.

Foto de torção ou instabilidade "salsicha" em um dos dispositivos mais antigos aperto Z (z-pinch) em plasma, um tubo Pyrex usado pela equipe AEI em Aldermaston, Reino Unido, cerca de 1951-1952 – domínio público

Se a corrente axial é suficientemente forte, em seguida, os apertos podem eventualmente entrar em colapso completamente. Neste caso, a corrente axial é desviada para um anel de corrente nas zonas comprimidas, e plasmóides magnéticos em forma de anel desenvolvem ao longo da linha do filamento. Se a matéria já foi concentrada no filamento, em seguida, esta matéria será distribuída ao longo da linha da corrente alinhada ao campo como pérolas em um barbante. Isto poderia explicar muitos alinhamentos lineares dos corpos no espaço.

Crédito: Figura 3.b) a partir de "Caracterização de filamentos interestelares com Herschel em IC 5146, "Carta ao Editor sobre Astronomia e Astrofísica, 529, L6 (2011)", de D. Arzoumanian et al, com notas explicativas adicionais.

A figura acima tem sobreposto azuis "linhas de cume" ao longo das linhas de maior densidade de filamentos como visto em comprimentos de onda infravermelhos nesta região. Um levantamento dos 27 segmentos de filamento mostrou que a largura característica dos filamentos é ~ 0,1 parsec (1/3 ano-luz), independentemente da duração. Áreas que formam estrelas e "núcleos" proto-estelares foram encontrados preferencialmente situados ao longo das áreas de linha de cume nestes filamentos interestelares.

Os autores notaram que "se a turbulência em grande escala fornece um mecanismo plausível para formar os filamentos, o fato de núcleos pre-estelares formar em filamentos gravitacionalmente instáveis sugere que a gravidade é um dos principais motores da evolução posterior dos filamentos." A abordagem da UE constata que muitas instabilidades do plasma observadas no espaço também foram criadas em laboratórios de plasma na Terra, mas menção de tais mecanismos são raramente considerados nos mecanismos explicativos apresentados na ciência imprensa revista pelos pares.

Outra forma de instabilidade é a instabilidade de torção. Isto ocorre mais frequentemente em Correntes de Birkeland, onde a corrente é alinhada com o campo magnético externo. O aperto, em seguida, desenvolve um forte modo helicoidal. O efeito é para compensar a corrente em cilindro com relação à direção do campo. Esta pode parecer como uma torção na corrente quando visto a partir do ângulo apropriado.

Foto de laboratório experimental sobre instabilidade do plasma: "torção ocorre quando a coluna central se torna suficientemente longa para satisfazer a condição de instabilidade", a partir da apresentação, "Simulando Jatos Astrofísicos no Laboratório" Cortesia Prof. Paul Bellan, KTTP & Caltech

Físico do plasma Paul Bellan, com seus alunos de pós-graduação no Caltech estão pesquisando instabilidades do plasma, a fim de obter uma melhor compreensão dos poderosos fenômenos observados no Sol. Para um vídeo curto (vários quadros que representam 16,5 microssegundos de evolução) de um dos experimentos de laboratório que envolvem a formação de uma instabilidade de plasma, ver aqui, como referenciado em artigo recente de sua estudante de graduação Anna Moser na Natureza:  A reconexão magnética de uma instabilidade em cascata multiescalar.

9.4 Instabilidades de Peratt

Uma pesquisa recente por Anthony Peratt como relatado nos jornais do IEEE e outras instituições acadêmicas identificou uma série de descargas de energia muito alta no plasma que agora levam seu nome. Aqui está um artigo representativo de Peratt e Van Der Sluijs.

As Instabilidades de Peratt são modos de descarga de plasma que adotam formas definidas e que, apesar de seu nome, pode permanecer estável por períodos de tempo suficientemente longos para observá-los. Em alguns aspectos, eles são como Camadas Duplas, que são 'instabilidades' dinâmicas que podem permanecer estáticas no local enquanto envolvendo movimentos rápidos de partículas.

As Instabilidades de Peratt muitas vezes tomam a forma de uma descarga de plasma colunar que é cercada por toros de plasma empilhados. Os toros superior e inferior podem evoluir para formas de copo e sino. As bordas dos toróides frequentemente deformam para cima ou para baixo. O número de toros pode variar entre três e por volta de nove e pode assemelhar-se a qualquer coisa de cálices de escadas. Várias outras formas existem, bem como, dependendo da natureza do plasma e das correntes na mesma.

Investigação de Peratt sobre fenômenos de plasma em muitas escalas levou-o a sugerir que pode ser provável que a arte rupestre criada na história relativamente recente podem ser gravações dos avistamentos de uma forma particular de descarga de plasma com consequentes formas e estruturas de instabilidade característicos, conforme descrito no seu artigo IEEE graficamente impressionante, Características para a ocorrência de uma Aurora com Aperto-Z (Z-Pinch) e alta corrente como registrado na Antiguidade, IEEE Operações sobre Ciência do Plasma, Vol. 31, No. 6, Dezembro de 2003.

Ilustrações de plasma e petróglifos, cortesia do Dr. Anthony L. PerattFonte: Anthony L. Peratt, "Características para a ocorrência de uma alta corrente, Aurora com aperto Z (z-pinch) como registrado na Antiguidade", IEEE [Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos] Ciência de Operações com Plasma, Dezembro de 2003, vol. 31, n. 6, pp. 1192-1214, usada com permissão.

O ponto a ser enfatizado é que nenhuma destas formas de instabilidades do plasma poderia ser prevista por uma análise baseada em campos magnéticos, ainda que simulações de computador com partícula na célula produzam os mesmos resultados. Mais uma vez vemos que o comportamento do plasma é muitas vezes demasiado complicado para ser descrito por magnetohidrodinâmica, ou MHD, equações de fluidos. É necessário basear a análise sobre os movimentos de partículas, isto é, uma solução à base de corrente.

Além disso, as instabilidades do plasma podem ser mecanismos válidos para explicar muitas das complexas interações que resultam em estrelas e sistemas planetários, bem como os fenômenos energéticos observados em estrelas e na sua volta.

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Nota: “loop current” foi traduzido por ‘corrente de espira’.

(EG2EU) – Capítulo 10 Efeitos de rotação
Publicado em 29 de fevereiro de 2012 por Bob Johnson - Jim Johnson

10.1 Rotação e Motores de Faraday

Uma das razões para a suposição de grandes quantidades de Matéria Escura (Dark Matter) Criogênica (ou fria) no Modelo Gravitacional é para explicar a rotação de galáxias observadas. Os astrônomos descobriram que as estrelas individuais em galáxias não orbitam o centro da galáxia de acordo com as leis de Kepler para o movimento dos planetas. Mais especificamente, todas as estrelas fora do bojo central de uma galáxia têm aproximadamente a mesma velocidade angular, girando mais como um disco conectado rigidamente, mas de acordo com as leis de Kepler, a velocidade deveria ser menor a medida que a distância do centro aumenta.

Um diagrama de velocidade angular estelar (ascendente crescente sobre o eixo y) traçado contra a distância radial do centro ao longo do eixo-x, esquerda para a direita, ergue-se inicialmente, depois se estabiliza após a “saliência” assim que todas as estrelas começam a ter mais ou menos a mesma velocidade de rotação, independentemente da distância. Esta é a curva intrigante da "rotação plana da galáxia " muitas vezes discutida na ciência.

Curva de rotação da galáxia M33, cortesia U. de Sheffield (Reino Unido), Grupo de Física de Partículas e Astrofísica

Adicionando uma grande quantidade de Matéria Escura em um halo em torno de cada galáxia poderia modificar a força gravitacional suficiente para fazer com que as estrelas se comportem da maneira que elas fazem. Isto agora é aceito como parte do Modelo Padrão em astrofísica. A matéria escura em si nunca foi observada diretamente ou manuseada em um ambiente de laboratório. É escura, afinal de contas, por definição; e, por definição somente interage através da força gravitacional com a matéria observável "normal". No entanto, há outra justificativa que poderia fazer estrelas orbitar uma galáxia desta forma.

Michael Faraday descobriu (cerca de 1831-1832, a partir de A vida elétrica de Michael Faraday por Alan Hirshfeld, Walker & Co., 2006) que um disco de metal rotativo num campo magnético alinhado com o eixo do disco iria fazer com que uma corrente elétrica flua radialmente no disco, por isso ele inventou o primeiro gerador, conhecido como um Indutor Unipolar, ou Gerador Faraday. O efeito eventualmente, provou-se ser um resultado da força de Lorentz agindo sobre os elétrons no disco à medida que se movia através do campo magnético.

Disco de amostra de Faraday, problema trabalhado, de Electromagnetics, 2d Ed., Contornos de Schaum, cortesia McGraw-Hill

Se a corrente é fornecida por um circuito externo, o disco é feito para rodar pela mesma força que atua agora nos elétrons na corrente. Claro que a velocidade de rotação do disco estabelece diferentes forças que se opõem a corrente de condução, e um equilíbrio é alcançado entre os dois. Este arranjo é conhecido como um motor de Faraday.

Galáxias são conhecidas, através de medidas precisas (RM - rotation measures) de rotação Faraday da polarização da luz que elas emitem, por possuir campos magnéticos alinhados com seus eixos de rotação, e elas também têm plasma condutor entre suas estrelas. Partindo do princípio de que as correntes existem no plano da galáxia semelhante à lâmina de corrente equatorial conhecida por existir no sistema solar, então as condições parecem ser semelhantes àqueles em um indutor unipolar ou motor de Faraday. É claro que o disco neste caso não é rígido. O modo exato de rotação dependeria do equilíbrio entre a corrente de condução radial e a corrente oposta induzida rotativamente, como num motor de Faraday, mas é pelo menos possível que sejam estes efeitos elétricos que estão causando a rotação anormal que vemos, não alguma enorme quantidade de Matéria Escura invisível.

Neste contexto, é interessante ver a recente descoberta pelo Sloan Digital Sky Survey (pesquisa digital do céu) de um anel de estrelas no plano equatorial da Via Láctea, mas fora da nossa galáxia. A semelhança com uma corrente toroidal em torno de um aperto numa grande Corrente de Birkeland ao longo do eixo da Via Láctea sugere que mais uma vez as forças elétricas em uma escala galáctica podem ser responsáveis pelas formações que vemos.

Inesperado anel de estrelas da Via Láctea, descoberto pelo (e cortesia de imagem) Sloan Digital Sky Survey)

Estruturas semelhantes a motores Faraday foram observados em nebulosas também. Um dos exemplos mais óbvios é na Nebulosa do Caranguejo, onde a imagem de raios-X do Chandra demonstra muito claramente todos os elementos necessários de um arranjo indutor ou motor.

Cortesia, telescópio de raios-X Chandra, um dos Grandes Observatórios da NASA

10.2 Galáxias espirais e correntes de Birkeland

Anthony Peratt, que foi mencionado acima, também realizou simulações de computador partícula-na-célula (particle-in-cell) de correntes de Birkeland interagindo. Ele descobriu que a forma e as características de rotação de galáxias espirais, incluindo espirais barradas, que são uma forma muito comum no espaço, surgem naturalmente da interação de forças eletromagnéticas em grandes correntes de Birkeland.

A rotação é inerente às forças de atração entre duas correntes paralelas, como mostra esta simulação de filamento de plasma em intervalo de tempo no supercomputador por Anthony Peratt na Figura 3.19 em Ch. 3 de seu livro, Física do Plasma Universo, 1992, Springer-Verlag

Este resultado pode ajudar a explicar a origem das energias rotacionais em galáxias, que teorias com base na gravidade encontram dificuldade para fazer.

(EG2EU) – Capítulo 11 Radiação
Publicado em 30 de marco de 2012 por Bob Johnson - Jim Johnson

11.1 Luz

Nascer do sol ilumina a paisagem com luz visível (e invisível)

Luz visível varia do vermelho ao amarelo e verde para azul e violeta. Newton foi o primeiro a descobrir que a luz branca é uma mistura de todas as cores. A luz branca pode ser dividida em suas cores componentes por difração através de um prisma, que 'curva' cada cor por um montante diferente. A grade de difração é frequentemente usada na astronomia porque minúsculas ou fracas fontes de luz sofrem menor perda de energia na reflexão de uma superfície regrada e rígida do que se perde viajando através de um prisma de vidro.

A luz branca pode ser separada em suas cores componentes, refletindo a partir de um metal plano áspero finamente sulcado, imagem cedida pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA

Eventualmente, Maxwell, que definiu as equações de campo eletromagnético, provou que a luz era, de fato, composta por ondas eletromagnéticas (EM). Cada cor da luz visível tem uma frequência característica e comprimento de onda. Tal como acontece com todas as ondas, o produto da frequência e comprimento de onda dá a velocidade da onda. Obviamente, a luz viaja à velocidade da luz, mas Maxwell foi capaz de usar suas equações para mostrar que todas as ondas eletromagnéticas se deslocam com a velocidade da luz, e assim a luz também deve ser uma onda eletromagnética.

A luz visível representa apenas uma pequena parte de todas as possíveis frequências ou comprimentos de onda. O conjunto é conhecido como o espectro eletromagnético.

[Nota do tradutor: A luz viaja como uma onda ou como uma espiral? O plasma (q é escalar) toma forma de espiral, não de onda, e isso implicaria em forças subatômicas agindo. Quais forças? Uma espiral não interagiria de forma diferente q uma onda no espaço tridimensional? A luz reflete como uma onda ou ricocheteia como uma mola? Uma superfície com mesma frequência do ricocheteio de uma mola/luz poderia absorve-la enquanto as outras não. Discussão s/ o mesmo tema em um fórum em inglês.]

11.2 O espectro

Embora o espectro seja contínuo, cada região do espectro tem sido nomeada depois de um tipo comum de onda para aquela parte do espectro.

Começando com as ondas de menor frequência, comprimentos de onda mais longos, o espectro se estende de ondas de rádio por meio de micro-ondas (como em fornos), radiação tera-hertz (um desenvolvimento recente em comunicações militares), infravermelho (como em aquecedores), o espectro visível (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta), ultravioleta (lâmpadas de bronzeamento e forense, análise de materiais), raios-X (imagens médicas internas), e até raios gama (tratamentos de câncer).

O espectro é mostrado no diagrama a seguir. Note-se que o espectro visível é apenas uma pequena parte de todo o espectro. Quando o Modelo Gravitacional foi formulado, os cientistas só podiam ver a luz visível do céu.

Diagrama do espectro eletromagnético, com imagens da Nebulosa do Caranguejo, mostrando como ele iria "olhar" se pudéssemos ver além dos limites da faixa de sensibilidade à luz dos nossos olhos, cortesia da NASA

No século 20, e especialmente desde o início da Era Espacial na década de 1950, foram desenvolvidos instrumentos que permitem aos cientistas detectar praticamente todos os comprimentos de onda. A quantidade de informação disponível tem aumentado exponencialmente. Observações são muitas vezes surpreendentes, porque o que se vê na luz visível raramente é parecido com o que é encontrado em outros comprimentos de onda.

Espectro de radiação eletromagnética, detalhando a região da luz visível. Crédito da imagem: Wiki Commons

Júpiter como visto em comprimentos de onda ópticos (tons de cinza), com suas auroras que irradiam na radiação de raios-X invisível (mapeado para violeta visual, como "falsa cor" para aparecer visível para nós). Crédito da imagem: NASA Telescópio / Chandra X-ray

11.3 Radiação

A radiação é o processo pelo qual a energia é emitida por um corpo, transmitida através de um meio ou através do espaço, e, eventualmente absorvido por outro corpo. Os órgãos que emitem e absorvem podem ser tão pequenos como átomos individuais ou mesmo partículas subatômicas, como elétrons.

As ondas eletromagnéticas são os meios pelos quais a energia é transmitida. Em outras palavras, toda a radiação é eletromagnética.

Isto significa que o modo de transmissão de radiação envolve campos elétricos e magnéticos oscilantes que transportam a energia similar à maneira que as vibrações em uma corda levam energia ao longo da cadeia. Como a velocidade de transmissão de energia vibracional é constante para um determinado meio, e esse valor é igual à frequência dos tempos de onda de vibração do comprimento de onda (tempos de frequência comprimento de onda = velocidade), se você souber a frequência você pode calcular o comprimento de onda naquela frequência, e vice-versa.

O espectro representa a gama de possíveis frequências ou comprimentos de onda da radiação. A medida que a frequência aumenta, a quantidade de energia transportada pela onda também aumenta em proporção à frequência. A radiação ionizante é a radiação que carrega energia suficiente para ionizar os átomos. Em termos gerais, frequências do rádio até a luz visível não carregam energia suficiente para isso, enquanto luz ultravioleta, raios-X e radiação de raios gama pode ionizar. Conforme observado anteriormente, a energia de ionização varia com diferentes elementos e moléculas.

A radiação é emitida quando uma partícula carregada sofre aceleração. Recordando que a mudança de direção é também uma aceleração porque a direção da velocidade está mudando, então cada partícula carregada que experimenta uma mudança de direção irá emitir radiação.

Diagrama esquemático da radiação de um elétron em aceleração

As teorias atuais explicam esta emissão em termos de emissão de um fóton, ou pacote de energia. Um fóton não tem massa, mas carrega a energia irradiada na forma de ondas eletromagnéticas. Um fóton se comporta tanto como uma onda e como uma partícula. Qual modo é mais significativo dependerá das circunstâncias.

Para resumir:

• A radiação é emitida por todas as partículas carregadas submetidas a aceleração.
  
  
• Toda a radiação envolve ondas eletromagnéticas.
  
  
• Radiação transmite energia.
  
  
• O espectro representa a gama de possíveis frequências ou comprimentos de onda da radiação.
  

11.4 Radiação térmica

A radiação térmica é radiação emitida a partir de uma superfície de um corpo ou região de partículas devido à temperatura do corpo ou região.

A temperatura é uma medida da energia térmica contida em um corpo. A energia térmica faz com que as partículas carregadas dentro dos átomos do corpo vibrem de uma forma aleatória. As partículas irão, por conseguinte, emitir radiação numa gama de frequências. De modo semelhante, uma região de plasma pode ter uma temperatura.

Uma proporção desta radiação é emitida a partir da superfície do corpo ou da região em forma de calor (radiação infravermelha). Na verdade, toda a matéria com qualquer movimento térmico interno irradia energia EM: quanto mais frio é, quanto maior o comprimento de onda se irradia. Poeira interestelar fria vai irradiar tera-hertz, ou comprimento de onda de radiação sub-milimétrica, começando a uma temperatura de apenas cerca de 10 Kelvin.

Hemisfério noturno de frio profundo de Saturno fotografada em radiação infravermelha pelo espectrômetro para mapeamento térmico / óptico da Cassini em 2006. Imagem cortesia, NASA / JPL / Equipe da imagem da Cassini

Por causa da natureza aleatória das vibrações ao longo de um grande número de partículas, a radiação emitida terá uma gama de frequências, ou comprimentos de onda. A análise estatística mostra que, numa situação ideal, a energia emitida em qualquer comprimento de onda é uma função daquele comprimento de onda. Esta é conhecida como a Lei de Planck e é mostrada graficamente abaixo para uma gama de temperaturas. A radiação emitida nesta situação ideal é conhecida como radiação de corpo negro, o que significa simplesmente que tem o padrão de distribuição que seria de esperar a partir de um emissor em perfeito equilíbrio térmico. (Fonte Diagrama: Wikipedia artigo 'corpo negro')

Radiação de corpo negro ideal para 3 temperaturas, mostrando que o pico do comprimento de onda emitido se desloca para frequências mais elevadas (comprimentos de onda menores) com o aumento da temperatura. Crédito da imagem: Wiki Commons

O gráfico mostra que para uma temperatura qualquer, há um comprimento de onda no qual a maior quantidade de energia é emitida. A medida que a temperatura aumenta, o comprimento de onda do pico de energia diminui. Isso é definido por uma outra lei conhecida como Lei de Wien (Em Português). Note que a linha vermelha tem uma temperatura mais baixa e menor área sob a curva do que a linha azul mais quente.


A área sob qualquer curva de temperatura dá a quantidade total de energia emitida nessa temperatura, por unidade de área. A energia total emitida por unidade de superfície depende apenas da temperatura. Isto é conhecido como a lei de Stefan-Boltzmann.

Se o padrão de radiação emitida a partir de qualquer fonte é distribuído na forma dada pela lei de Planck, então a emissão é assumida como sendo devido a movimentos térmicos aleatórias de partículas na fonte. Então nós dizemos que a radiação é radiação térmica. Tudo isto significa é que a radiação tem uma distribuição de comprimentos de onda ou frequências que vêm das vibrações térmicas aleatórias de partículas. A radiação em si é a radiação eletromagnética como qualquer outra radiação.

Se considerarmos que a radiação é térmica, então podemos determinar a temperatura da fonte pela comparação da curva de radiação emitida às curvas ideais do "corpo preto". Isto significa que podemos determinar a temperatura de objetos distantes se a radiação que emitem é radiação térmica.  Verificou-se que estrelas têm um espectro que se aproxima de uma distribuição de corpo negro, de modo que a temperatura da cor das estrelas pode ser inferida a partir de seus espectros.

Radiação não térmica é simplesmente a radiação que não seja emitida em um padrão térmico. Deve, portanto, ser gerada por outros métodos que não movimentos aleatórios induzidos por temperatura das partículas em um sistema em equilíbrio térmico.

Isso não quer dizer que a temperatura não pode desempenhar um papel em causar esses outros padrões de radiação; é simplesmente que o sistema ou corpo que está emitindo a radiação não está em equilíbrio térmico. Em outras palavras, a energia está sendo permutada com o sistema de modo a que a sua temperatura está mudando com o tempo. Isto irá alterar o padrão de radiação ideal do corpo preto e significa que não é possível atribuir uma temperatura para o corpo.

Alternativamente, a radiação pode ser emitida por partículas individuais submetidas a aceleração causada por outros meios de colisões aleatórias com outras partículas.

11.5 Radiação óptica no Cosmos

Radiação no cosmos é comum em comprimentos de onda visíveis e de rádio. Na região óptico, a maior parte da radiação é gerada pelos elétrons que saltam para novas órbitas dentro de um átomo (transições ligado-ligado), elétrons livres recombinando com íons para formar átomos neutros (transições livres-ligado) e elétrons sendo desacelerados pela interação com outros Material (radiação livre-livre).

As transições ligado-ligado são uma fonte tanto das linhas de emissão quanto das linhas de absorção no espectro. Cada elemento químico tem uma gama de energias associadas com a gama de possíveis órbitas de elétrons em torno do núcleo para o elemento. Como um elétron salta de uma órbita para outra, a energia na forma de radiação ou é absorvida ou emitida. A energia representa a diferença nas energias orbitais e assim é definido com precisão para cada salto possível entre os níveis.

Porque a energia de um fóton é proporcional à sua frequência, essas diferenças de energia irão resultar na radiação com um conjunto definido de frequências para cada elemento. Se a energia da radiação emitida a partir de um elemento é representada para cada frequência do espectro, então haverá picos agudos no gráfico a estas frequências. Estes são conhecidos como linhas de emissão no espectro.

Por outro lado, se a luz com uma ampla gama de frequências passa através de um meio contendo certos elementos ou moléculas, esses elementos são encontrados absorvendo a energia nas suas frequências características. O espectro resultante vai estar ausente dessas frequências, e linhas escuras aparecerão. Estas são conhecidas como linhas de absorção.

Inferior, a linha da luz primária amarela da emissão de sódio, a partir de átomos de sódio aquecidos. Acima é um espectro de absorção onde a luz de uma fonte do tipo corpo negro (tal como uma estrela) passou através de um volume de espaço contendo sódio no seu caminho para o observador ou instrumento de imagem. A linha preta é onde os átomos de sódio teriam absorvido luz preferencialmente naquela frequência, deixando uma linha escura naquela "cor". Imagem cortesia do ThinkQuest (www.thinkquest.org), financiado pela Fundação Oracle Education

Aqui está uma introdução à radiação de corpo negro e linhas de absorção e radiação contínua. E aqui está mais para explorar no contexto mais amplo da espectroscopia.

Como exemplo, se um elemento é aquecido no interior de uma estrela, então ele vai desprender sua radiação característica a qual podemos detectar como brilhantes linhas de emissão na Terra. Por outro lado, se a luz de banda larga tiver passado através de um meio absorvente entre o observador e a fonte de luz, então nós podemos determinar os elementos naquele meio olhando para as linhas de absorção escuras.

Transições ligado-livre ocorrem quando elétrons são capturados por íons resultando na liberação de energia à medida que ocorre recombinação. A quantidade de energia libertada é dependente do elemento formado e da órbita que o elétron ocupa. Como na transição ligado-ligado, certas frequências podem dominar.


 
Radiação livre-livre (Bremsstrahlung) ocorre quando os elétrons passam por uma colisão sem captura com um íon ou uma partícula de poeira carregada no plasma. A trajetória do elétron irá ser alterada à medida que passa perto da outra partícula, e por isso irá emitir radiação, algumas das quais podem estar no espectro visível.

11.6 Radiação de Rádio no Cosmos

Comprimentos de onda de rádio são importantes porque muitas ondas de rádio podem penetrar a ionosfera da Terra e por isso podem ser detectadas por radiotelescópios terrestres.

Matriz de rádio telescópio em Nova Gales do Sul, Austrália. Crédito da Universidade de Waikato e Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)

Alguma radiação de rádio no cosmos é resultado do comportamento coletivo de grande número de elétrons em um plasma. Se o plasma for suficientemente denso, então os elétrons podem oscilar coletivamente com uma frequência conhecida como a frequência de plasma, que depende apenas da densidade de elétrons na região. Estas oscilações geram radiação da maneira usual.

O Sol, como visto (em falsa cor) em uma frequência de ondas de rádio de 1,4 GHz, com fortes emissões nas regiões ativas no cinturão equatorial solar. Cortesia da imagem do National Radio Astronomy Observatory (NRAO / AUI)

Este tipo de radiação muitas vezes ocorre quando um feixe de elétrons, por exemplo, que pode ser gerado por aceleração através de uma camada dupla, passa através de uma região de neutralização de plasma.

Existem outros mecanismos geradores de radiação de rádio frequência, onde um campo magnético está presente. Estes incluem radiação cíclotron (onde os elétrons têm velocidades não-relativistas), radiação Magneto-Bremsstrahlung (onde os elétrons têm velocidades ligeiramente relativista) e radiação sincrotron (onde os elétrons têm velocidades relativistas).

Radiação sincrotron é produzida por elétrons em espiral ao longo da direção do campo magnético, tal como ocorre em correntes de Birkeland (imagem em 11.3 acima). A aceleração centrípeta causa a radiação. Mais uma vez, a radiação pode ocorrer em todas as frequências de todo o espectro.

Em astrofísica, emissão de rádio não-térmico é, na maioria dos casos, a radiação sincrotron. Isto é verdade para emissões de rádio galáctico, envelopes de supernovas, galáxias duplas de rádio, e quasares. Além disso, o Sol e Júpiter ambos produzem emissões sincrotron esporádicas.

Galáxias duplas de rádio; Image Credit: X-ray: NASA/CXC/Tokyo Institute of Technology/J.Kataoka et al, Radio: NRAO/VLA

Emissão sincrotron também pode gerar frequências ópticas, como são vistas na Nebulosa do Caranguejo e no 'jato' M87. A Nebulosa do Caranguejo (pequeno vídeo no YouTube) também emite quantidades de radiação sincrotron de raios X.

A análise de um espectro sincrotron pode dar informações sobre a fonte dos elétrons relativísticos, que podem ter uma influência sobre a origem dos raios cósmicos, raios X e raios gama no espaço. Radiação sincrotron também evidência para a existência de extensos campos magnéticos no espaço e para a conversão, armazenamento e liberação de grandes quantidades de energia em plasmas cósmicos galácticos, incluindo jatos. Mais detalhes sobre radiação sincrotron aqui (em inglês) para o explorador interessado.

Aperto Z (z-pinch) também pode gerar Radiação Sincrotron como um resultado da força v × B.

A radioastronomia pode, portanto, estender a gama de informações disponíveis para nós bem além daquelas produzidas a partir de telescópios visuais somente. Detecção de maior espectro de energia, como raios-X pode levar esse conhecimento a um outro estágio.

Ativa galáxia Centaurus A (NGC 5128), imagem composto em sub-milímetro (plumas de rádio; laranja), visível (branco) e radiação de raios-X (azul). Diâmetro da galáxia é aproximadamente 200.000 anos-luz; distância estimada de 10 milhões de anos-luz. Crédito: Raio-X: NASA / CXC / Cfa / R. Kraft et al .: sub-milímetro: MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al. Optical: ESO / WFI

Um vídeo curto da NASA sobre esta galáxia está aqui, embora a UE não especule sobre ‘buracos negros’ causando jatos galácticos e sua radiação resultante.

Em todos os casos nós achamos que plasmas e correntes elétricas dentro deles são excelentes emissores de radiação, porque, como vimos, eletricidade em plasma é extremamente boa para acelerar partículas carregadas, via os campos elétricos através de camadas duplas, que as partículas então emitem radiação. Pesquisa interessante artigo arXiv postado aqui.

Arcadas de filamentos de plasma solar na baixa coroa do Sol são reveladas à luz ultravioleta distante por instrumentos de rastreio, cortesia The TRACE Picturebook, da NASA

Esta produção eficiente de radiação por mecanismos elétricos parece ser uma fonte da maior parte da radiação detectada no espaço muito mais provável do que são as enormes quantidades de matéria escura e da matéria super-densa necessárias para explicar a aceleração de partículas usando apenas a gravidade.

Claro, "reconexão magnética", a alegada quebra e reconexão de linhas de campo magnético, é também muitas vezes invocada para explicar este tipo de provas no Modelo de gravidade. Como vimos, isso é simplesmente impossível, porque as linhas do campo magnético não têm uma existência física da mesma forma que linhas de longitude.

Encélado está ligado à corrente
Publicado em 22 de fevereiro de 2016 por Stephen Smith
https://www.thunderbolts.info/wp/2016/02/22/enceladus-is-plugged-in/


Um diagrama da magnetosfera complexo de Saturno. Crédito: Espacial Mullard Science Laboratory, UCL.


Saturno exibe um circuito entre Encélado e seu ambiente elétrico.

A missão da sonda espacial Galileo a Júpiter identificou atividade elétrica entre várias luas e a vasta magnetosfera de Júpiter. O que era chamado de plumas "vulcânicas" irrompendo de Io, injetando volumes consideráveis ​​de material ionizado no ambiente de plasma do gigante de gás. Em um Universo Elétrico, filamentação e ionização significam que as plumas resultam de arcos catódicos, desintegrando-se eletricamente na superfície, enquanto explode a "neve" de dióxido de enxofre 150 quilômetros no espaço.

Io age como um gerador, uma vez que orbita dentro da plasma-esfera de Júpiter. Esse movimento orbital induz cerca de 400.000 volts através do diâmetro da lua a mais de três milhões de amperes. Esse fluxo elétrico de 1,3 trilhão watt flui numa bainha de plasma (cauda magnética de Júpiter) onde ele circula.

De acordo com um recente artigo liberado, Saturno e sua minúscula lua, Encélado, compartilham material ionizado coletado em sua própria vasta magnetosfera. A magnetosfera de Saturno se estende além da órbita de Titã, aproximadamente 1,2 milhões de quilômetros de distância, embora possa ser muito maior. A sonda Cassini descobriu, pela primeira vez, que a ionosfera de Saturno estava, ocasionalmente, fornecendo uma quantidade de plasma semelhante a de sua lua.

Marianna Felici do Mullard Space Science Laboratory na University College, em Londres, disse:

"Ao medir o fluxo das partículas na magnetocauda e mapeando-os para a região de saída da aurora, calculamos que a quantidade total da massa emitida por segundo pode ser tão grande quanto a velocidade à qual a massa é emitida a partir Encélado. Não se sabe o quanto dessa massa permanece na magnetosfera e quanto escapa abaixo da cauda magnética e junta-se com o vento solar."

Na Terra, os fluxos de partículas carregadas do Sol são capturados pela magnetosfera, e junto com íons gerados pela própria Terra, recolhidos numa folha de plasma dentro da magnetocauda, onde eles são mantidos juntos pelo campo magnético da Terra. Processos semelhantes nunca foram testemunhados em Saturno até a observação de Cassini. As partículas na magnetocauda de Saturno foram vistas mudando: íons de água ionizada desapareceram enquanto íons H+ tomaram seu lugar. A equipe relata que isto é compatível com o fluxo de carga (partículas ionizadas) da atmosfera superior de Saturno.

Os astrônomos sugerem que as plumas de vapor ionizado de Encélado ocorrem devido à gravidade de Saturno "comprimir" a lua enquanto ela orbita. As partículas ionizadas então fluem ao longo da conexão eletromagnética de Saturno com sua lua. Uma vez que a eletricidade não flui numa única direção a conexão unidirecional não deve ser correta, então como está a eletricidade se deslocando entre Encélado e Saturno?

Em 11 de agosto de 2008 sensores de plasma da Cassini constataram íons e feixes de elétrons se propagando a partir do hemisfério norte de Saturno, criando uma "pegada" ultravioleta na auroral oval. A correspondência foi encontrada entre as emissões da variável tempo das "aberturas" em Encélado e variações de brilho da pegada auroral.

Uma vez que Saturno está eletricamente conectado ao Sol, uma interação elétrica entre Saturno e suas luas significa que eles são corpos carregados e não são neutros. Saturno está em uma relação elétrica dinâmica com suas luas.

Stephen Smith

Agradecimentos à William Thompson

Atualmente a sonda Juno está reportando dados p/ a NASA s/ Júpiter, num vídeo recente do final de 2017 (12/12/17) os pesquisadores da agência espacial americana discorrem s/ suas conclusões como pode ser visto no vídeo anexo a esta mensagem. Em determinado trecho o repórter Harvie Lyford pergunta a Scott Bolton (NASA) o q ele esperava aprender com o resto da missão. Transcrito abaixo esta a pergunta e a resposta:

34:30
Harvie Lyford freelance over here, I understand the mission will end next year with one of NASA's famous controlled crashes, do you expect to learn entirely new things between now and then that you haven't talked about at all or will it mainly be refinements of what you've already learned?

36:27
[Scott Bolton] ...I think the key answer to your question is that in the remaining orbits as we complete the map of both a magnetic field the gravity field and we get more of all the remote sensing the polar magnetosphere we will be discovering a lot of new things and in fact a lot of what we've learned and discovered with Jupiter is that our ideas needed to be adjusted, that we... it was a real paradigm shift when you got up close to the planet. The deep atmosphere didn't look like we thought, the core and the interior structure didn't look like we thought, we don't actually have the new answers all the time to explain what we've seen. We just know enough to know that we were wrong! And so the rest of the mission really is going to get very critical data in order to help resolve exactly how Jupiter works and how it plays a role in the formation of the solar system and how everything gets put together you know in the early formation of the solar system.

Em bom português:

Harvie Lyford freelance aqui, eu entendo que a missão vai encerrar no próximo ano com um dos famosos acidentes controlados da NASA, você espera aprender coisas inteiramente novas entre agora e depois que você não falou ou será principalmente refinamentos do que você já aprendeu?

[Scott Bolton] ...Eu acho que a resposta-chave para sua pergunta é que, nas órbitas restantes, a medida que completarmos o mapa tanto do campo magnético quanto do campo de gravidade e obtivermos mais de todo o sensoramento remoto da magnetosfera polar, estaremos descobrindo muitas novas coisas e de fato muito do que aprendemos e descobrimos com Júpiter é que nossas ideias precisavam ser ajustadas, que nós... Foi uma verdadeira mudança de paradigma quando você se aproxima do planeta. A atmosfera profunda não se parecia com o que pensávamos, o núcleo e a estrutura do interior não se pareciam com o que pensávamos, na verdade não temos novas respostas o tempo todo para explicar o que vimos. Nós apenas sabemos o suficiente para saber que estávamos errados! E assim, o resto da missão realmente vai obter dados críticos importantes para ajudar a desvendar exatamente como Júpiter funciona e como ele desempenhou um papel na formação do sistema solar e como tudo se juntou, você sabe na formação inicial do sistema solar.
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Penso q a importância do texto destacado está em reafirmar q as certezas de hj na exploração espacial não tem se materializado quando novas descobertas são feitas e q a teoria do Universo Elétrico deve ser encarada como uma alternativa válida p/ muitos dos mistérios relacionados a história, formação e funcionamento dos planetas.