| 光球内の列島 |
| Credit & Copyright: Gunther Groenez |
| 写真の説明 |
プラスマの海の中で波間に漂って磁場に定着する太陽黒点は、太陽の明るい表面に対して太陽の光の球内で惑星の大きさの暗い島です。
カメラができる以前の時代には、それらが見えるソーラーディスクを変えて進行したので太陽の観察者は、太陽黒点の詳細な図面をつくりました。
けれども現代の観察者は、また、規則正しく太陽黒点をモニターするこの古くからの方法を使用します。
2001年3月6日のこのスケッチで天文学者ガンサー・Groenezは、忠実に主要な見える太陽黒点グループの興味をそそる形と陰を記録して、NOAAとして活発な地域番号で名称をつけました。
太陽の北は上で、右が東です。
Groenezの技術的な道具はHと2Hの鉛筆で、それぞれ太陽黒点影（暗い）と半影部（光）の域を導きます。
太陽黒点を描く必要がありますか？
2つの大太陽黒点集団がソーラーディスクを横切って現在進んでいて、今度はあなたのチャンスです。
これらの大きい太陽黒点と関連する活動は、来たるべき日にオーロラを誘発するかもしれません。 |
今日の宇宙画像は、太陽黒点の観察記録です。
時代は異なれど観測の記録としてデッサンは欠かせないようです。
写真による記録や分析も当然行われていますが、手作業では注視力と思考力が加味されるのでしょう。いわば体が覚えるともなります。ですから、写真を見つめるばかりの観察とは異なり微妙な変化も自ずとわかるのかもしれません。
さて、関連はプラスマ（日本語読みではプラズマ）についてです。
物質の１つで、太陽のような星や銀河からも発生しています。
惑星状星雲や超新星面影の素晴らしい光景も核融合反応による巨大なエネルギーの産物に他なりません。
ヒロシマ、ナガサキに核爆弾が投下されてから半世紀以上たちました。今なお、兵器として重きを置かれる核です。安全なエネルギーとして活用できる道はいつ開けるのでしょうか？ 2003-10-29
t.sasaki |
| Islands in the Photosphere |
| Credit & Copyright: Gunther Groenez |
| Explanation |
| Awash in a sea of plasma and anchored in magnetic fields, sunspots are
planet-sized, dark islands in the solar photosphere, the bright surface
of the Sun. Before the enlightened(!) age of cameras, solar observers created
detailed drawings of sunspots as they changed and progressed across the
visible solar disk. But contemporary observers also regularly use this
time-honored method of monitoring sunspots. In this sketch from March 6th
2001, astronomer Gunther Groenez has faithfully recorded the intriguing
shapes and shades of major visible sunspot groups and labeled them according
to their NOAA active region number. Solar north is up and east to the right.
Groenez' technical equipment includes H and 2H pencil leads for the sunspot
umbra (dark) and penumbra (light) areas respectively. Want to draw sunspots
too? Now's your chance as two large sunspot groups are presently making
their way across the solar disk. Activity associated with these large sunspots
may trigger aurora in the coming days. |
2003年10月25日号
プラスマの海に漂うのは、黒点の島？船？
雑記帳
雑記帳
2003年01月01日からの宇宙画像
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３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。
ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。
Credit : Association of Lunar & Planetary Observers
③Credit & Copyright : Yohkoh satellite, Lockheed Palo Alto Research
Lab.
②Credit & Copyright : Tom Potemra
①Credit & Copyright : David Fritts
Credit : Marshall Space Flight Center/NASA
Credit : Princeton Plasma Physics Laboratory
そもそもプラスマとは、何でしょうか？
プラスマは、物質の4つの状態のうちの1つです。物質の他の3つの状態は、固体、液体とガスです。
用語「プラスマ」は、英単語のblood plasma(血漿=けっしょう)とは関係がありません。
地球上の私たちへの物質で最小に知られている状態のプラスマは、実際に宇宙における物質の最も一般の形態です。
プラスマは、私たちの世界でほとんど見える９９%の物質を作ります。
自然に起こるプラスマは地球上で珍しいけれども、多くの人工の例があります。
発明者は、ネオンサインと蛍光灯の中に電気を伝導するためにプラスマを使いました。科学者は、研究所でプラスマの実験に特別な部屋を建設しました。
上の画像は、プリンストン・プラスマ物理研究所のトカマク融合原子炉です。
プラスマは、地球上で比較的珍しくて、稲妻放電や蛍光灯のような人工の装置だけにおいて起こります。
しかし、プラスマは私たちの至る所の宇宙環境にあります。
若干の例を見て見ましょう。
オーロラまたは極の光、大気圏の一番上の範囲でゆらめいています。①
太陽風は、太陽が回転して、バレリーナのスカートのように螺旋を描く電流の巨大な広がりを生み出します。②
太陽自体と銀河の中の他の全ての星や遠い銀河から来る巨大な爆発によるジェットもあります。③
スウェーデンの物理学者であったハンネス・アルフヴェン（1908-1995）は、現代のプラスマ科学の父です。
彼は、電気と磁気の影響が多くの天体物理の領域で重要な役割を演ずると思いました。
彼は、基礎プラズマ物理と宇宙プラスマの研究に対する貢献で１９７０年にノーベル賞を受けました。
どのように、プラスマは生成されるのでしょうか？
普通の物質の様に、プラスマは原子から成り立ちます。原子は、針先の１００万分の１以下ととても小さいです。
原子は、電気的に中性の中性子と電気的にプラスの陽子から成る核と周囲を回っている１つ以上の電気的にマイナスの電子から成り立っています。
原子は、電気的に中立で、同じ数の正と負の帯電した電荷を持っています。
ガスが十分な熱または他の放射にさらされるとき、イオンと呼ばれる明らかにマイナスの電気を帯びた満たされたフラグメントに分離して、電気的に中立の原子は自由電子を帯電します。
プラスマのもう一つのことばは、「ガスのイオン化」です。
プラスマが電気的に満たされた粒子から成るので、それはガスの普通の形とは非常に異なって作用します。
電気及び磁気領域とは、何でしょうか？
領域は、1つの天体が他のものにを行使する宇宙中至る所で、存在する影響または力です。
重力は、そのような領域です。
全ての物質は重力に反応しますけれど、物質が電気的に満たされたり電流を含むならば、それも電気で磁気作用に反応します。
電荷と変化する磁場は、電界を生じます。
地球上で私たちは、モーターを用いて電気を発生する方法を学びました。そして、磁場を変化させるものを発電機と呼んでいます。
これらの変化する磁場は、私たちが家で使う電流をつくります。
運動（電流）と変化する電界の電荷は、磁場を生じます。
たとえば、地球の核の中では濃い融解した金属の流れによって、遠く宇宙に達する巨大な磁場を支える電流が起きます。
左の図で見られるように、磁場は力線で示すことができます。
線が一緒に近いとき、領域の力は大きくて、はるかに別々のとき、力は弱いです。
地球の磁場線が、南極の地域から広がって、北極の地域に一緒に届きます。
どうのようにプラスマが、電気と磁気領域とで相互に作用するか理解することは、私たちに宇宙で太陽と地球と他の所の間で起こっていることについてのより良い認識を与えますが、多くの謎が依然として存在しています。
プラスマは、制御することができるのでしょうか？
３０年以上の間、多くの異なる国の科学者とエンジニアは、消費するよりも多くのエネルギーを発生させる融合原子炉をつくろうとしました。
全ての原子は、高密度核を持ちます。
分裂と融合反応は、核が変わる2つの方法です。
この画像は、プリンストンのトカマク融合原子炉の内側のプラスマ放電です。
重い放射性核が別々に分離するウランなどがより軽い核に「自然崩壊する」とき、核分裂反応が起こります。
超過したエネルギーは、原子力発電所を運転するのに用いることができます。あるいは、兵器とするならば、核爆発として信じられないエネルギーを発生することができます。
水素核が衝突して、ヘリウムのようなより重い核を形成するとき、他方、核融合反応が起こります。
より多くのエネルギーは、核融合反応として「火をつける」ことを必要とします。しかし、火をつけられるとき過剰なエネルギーは、核分裂反応ではるかに強度になります。
核融合原子炉において必要な唯一の燃料は、実質的に無制限のエネルギー源となる海水の中に含まれている重水素です。
制御核融合が、平和目的として現実になるならば、それは文明のための大きい前進のうちの1つであるでしょう。
核融合原子炉と関連する科学および工学の問題は、重要です。
それは、３つの部門に分類することができます。
抑留、つまりどれくらいプラスマが、周辺でとどまるのでしょうか？
暖房、プラスマは、十分に熱くなるのでしょうか？
科学技術、原子炉については多くの問題が、将来の研究として存続します。
