Spectrele solare și deplasarea Doppler

Spectrele solar și linia de schimbare Doppler
 
Solară și spectre stele sunt foarte importante pentru astronomie. Subiectul este considerat deja un subiect închis, dar ca se va arăta mai jos, nu sunt în măsură să explice spectrele și așa-numitul ,, efect Doppler "pentru Sun. nostru Cum putem pretinde că suntem capabili să înțelegem ce se întâmplă la sută sau chiar milioane de ani lumină?
 
Spectra solar
 
Fundal și explicație reală
Când lumina soarelui este divizat de o prismă, la prima vedere pare a produce un spectru continuu. Cu toate acestea, o analiză mai atentă arată că spectrul solar este întrerupt de un număr mare de linii înguste întunecate.
Prima linie de întuneric în spectrul solar au fost raportate de William Wollaston jurul 1802. Fraunhofer nu doar a confirmat rezultatele Wollaston, dar, de asemenea, a constatat ca au existat linii mult mai întunecate din spectrul decât Wollaston a suspectat. Fraunhofer trasat aproximativ 600 de linii care el observate în spectrul soarelui. Opt dintre liniile cele mai proeminente au fost notate de la A la G. Astăzi, aceste linii sunt cunoscute ca liniile Fraunhofer ca în fig 1.
În jur de ora au fost descoperite linii de absorbție solar, oamenii de stiinta au descoperit ca liniile de absorbție ar putea fi, de asemenea, produse în laborator prin trecerea unui fascicul de lumină printr-un gaz rece. Au observat o legătură între liniile de emisie și de absorbție: Liniile de absorbție asociate cu un anumit gaz apar la exact aceleași lungimi de undă ca și liniile de emisie produse atunci când gazul este încălzit.
Mulți oameni de știință au lucrat în domeniu, dar Gustav Kirchhoff a reușit să descoperirea definitivă cu privire la relația dintre (luminos-line) spectrul de emisie și de absorbție (de culoare închisă-line) spectrul și acestea sunt cunoscute astăzi ca legile lui Kirchhoff și pot fi rezumate după cum urmează:
Un solid luminos sau lichid, sau un gaz suficient de dense, emite lumina de toate lungimile de undă și așa produce un spectru continuu de radiații.
A-densitate scăzută de gaz fierbinte emite lumină al cărui spectru constă dintr-o serie de linii de emisie strălucitoare. Aceste linii sunt caracteristice a compoziției chimice a gazului.
Un gaz rece cu densitate mică absoarbe anumite lungimi de unda de la un spectru continuu, lăsând linii de absorbție întunecate în locul lor, suprapuse pe spectrul continuu. Aceste linii sunt caracteristice compoziția gazului intervenind. Ele apar la exact aceeași lungime de undă ca liniile de emisie produse de gazul la temperaturi mai ridicate.
Tabelul 1 - Linii "necunoscută"

Denumire

Lungimea de undă (nm)

Origine

A

759.4

oxigen terestre

B

686.7

oxigen terestre

C

656.3

hidrogen (Hα)

D1

589.6

neutru de sodiu (Na I)

D2

589.0

neutru de sodiu (Na I)

E

527.0

fier neutru (Fe I)

F

486.1

hidrogen (Hβ)

H

396.8

calciu ionizat (Ca II)

K

393.4

calciu ionizat (Ca II)

Spectrele solar 01

Pe baza acestor concepte la interpretarea real pentru soare și spectrele stele par simplă. Sun sau orice alte stele, ca un obiecte fierbinți dens emit un spectru continuu de lumina, indiferent de compoziția acestora elementar special dat de distribuție radiatii corp negru.
Când lumina vizibila de jos suprafața Soarelui trece prin straturile de mai sus, (fotosfera cromosfera și), o parte din lumina de la anumite lungimi de undă este absorbită de atomi si ioni și astfel lipsește în spectrul vedem pe Pamant.
Pe de altă parte, pentru discuția, este important să subliniem faptul că, în conformitate cu cele mai recente informații NASA nu există nici o temperatură mai scăzută decât 3700 K (http://www.nasa.gov/mission_pages/iris/multimedia/layerzoo.html) , în straturile exterioare ale Sun.
IRIS va concentra ancheta pe cromosfera și tranziție regiunea. Mai multe detalii pe straturile exterioare urmează:
Photosphere- Fotosfera este cel mai profund strat al Soarelui pe care le putem observa direct. Se ajunge la suprafața vizibilă la centrul discului solar la aproximativ 250 mile (400 km) de mai sus că. Temperatura în fotosfera variază între aproximativ 6500 K în partea de jos și 4000 K în partea de sus (6200 și 3700 grade C). Cele mai multe dintre fotosfera este acoperit de granulare.
Chromosphere- Cromosfera este un strat în Soare între aproximativ 250 de mile (400 km) și 1300 mile (2100 km) deasupra suprafeței solare (fotosfera). Temperatura în cromosfera variază între circa 4000 K în partea de jos (așa-numita temperatura minimă) și 8000 K în partea de sus (3700 și 7700 de grade C), astfel încât în ​​acest strat (și straturile superioare) este de fapt devine mai fierbinte, dacă du-te mai departe de Soare, spre deosebire de straturile inferioare, de unde acesta devine mai cald, dacă te duci mai aproape de centrul Soarelui
Tranziția Regiunea de Regiunea de tranziție este un (60 de mile / 100 km) strat foarte îngust dintre cromosfera și coroana în cazul în care temperatura crește brusc de la circa 8000 la circa 500.000 K (7700 la 500.000 de grade C).
Corona Coroana este stratul exterior al Soarelui, cu începere de la aproximativ 1,300 mile (2,100 km) deasupra suprafeței solare (fotosfera). Temperatura din Corona este de 500.000 K (900.000 de grade F, 500.000 de grade C) sau mai mult, până la câteva milioane de euro K. corona nu poate fi văzut cu ochiul liber, cu excepția în timpul unei eclipse totale, sau cu utilizarea unui coronagraph . Coroana nu are o limită superioară. Credit: Observatorul Național Solar
Ultima actualizare: 31 iulie de 2015
 
 
De ce explicația reală pentru spectrele solar este absurd .....
Să analizăm spectrul linie provenind din Soare enumerate în Tab1 și observate la nivelul Pământului. Cele mai multe dintre ele provin din materia neutru (hidrogen, sodiu, fier) ​​și 2 linii de calciu ionizat.
Acest lucru înseamnă undeva în calea de fotoni emise de Soare, trebuie să existe un strat de materie neutră, capabilă să absoarbă aceste linii ca în fig. 1
Principala problemă privește poziția acestui strat de materie neutru. Acest lucru nu poate fi în fotosfera, acest lucru nu poate fi în cromosfera, acest lucru nu poate fi în corona.
Deși în fotosfera temperatura ,, este considerat "mult mai mic decât cromosfera și coroana, adică 3700 K, indiferent neutru poate exista în aceste condiții.
În consecință ,, există o linie de absorbție "vine de la ceva care nu poate exista acolo. Poate teoreticieni reale simt o urmă de materie întunecată acolo?
 
Spectrele solar 02
Figura 1. strat chestiune Neutru jurul Sun.
Desigur, putem admite că absorbția are loc datorită prezenței acestor elemente undeva în spațiul dintre Pământ și Soare, dar această idee duce la astfel de absurdități că nu este în valoare de a pierde timpul descrierea lor aici ....
Absorbția măsurată de pe Pământ ar trebui să fie proporțională cu concentrația de absorbție specii ... și atunci când acest lucru este estimat, vom avea un alt ,, problemă invizibil "din sistemul nostru solar.
 
 
,, Efect Dopler "și rotația Soarelui
 
Fundal și explicație reală
Ca sunet, lumina este în funcție de obiectul se deplasează spre sau departe de privitor sau ascultatorul schimbat-Doppler. Se apropie de sunetul se ridică în smoală sau frecvență, atunci când se apropie de ascultatorul și scade în teren, atunci când se mișcă departe. Același lucru se întâmplă la lumină. Obiecte apropie schimbare de culoare spre albastru și obiecte retrag trecerea spre roșu.
Măsurarea rotația Soarelui cu acest efect este o bucată de tort, chiar și pentru astronom amator ca mine.
Soarele fiind în rotație, se deplasează de Est membrelor spre noi, în timp ce membrul de Vest se îndepărtează de noi. Prin luarea succesiv un spectru cu membrul de vest și un altul cu membrul de est, o mică diferență (trecerea) a unei linii de absorbție se observă în spectroscop.
Spectrele solar 03
 
 
Figura 2. măsurători de rotație de soare

Cunoscând raza solară, perioada de rotație poate fi calculated.As departe de soare se rotește în 25 de zile de la Ecuator, și un punct de ecuator face aprox. 4,4 milioane de km în acest timp, viteza de măsurat este de aproximativ 2 km / s. Această viteză trebuie să inducă o schimbare Doppler despre 589 * 2/300000 = 0.0039 nm pentru linia galbenă de sodiu. Aceasta reprezintă o variație de 0.0078 nm între est spectrele (reorientat spre albastru) și vest (deplasat spre roșu). O variație similară se observă atunci când alte linii întunecate din spectrele solare sunt luate ca referință.
 
 
De ce explicația reală este absurd?

Pentru început, este un bun simț să admită că aceleași rezultate se obțin atunci când aceste măsurători sunt efectuate cu Pamantul în poziția A, B, C sau D pe orbită (fig2). Și ne-am întors la interpretarea rezultatelor. Dacă o specie de absorbție, în acest caz atomii de sodiu, sunt prezente în atmosferă solară, decât ne-am măsurat viteza de rotație pentru atmosfera solară. Acest lucru se datorează faptului că Soarele ca corp negru emite un spectru continuu și nu putem face nici o corelație între mișcare atmosferă și mișcarea de straturi de soare sub această atmosferă. Pentru Pământ, nu-mi pot imagina că un observator extraterestru va deduce vreodată viteza de rotație planetei măsurarea efectului Doppler în nori. De ce ar trebui cineva crede că, în caz de soare, considerat ca un gasball, straturi diferite rotește cu aceeași viteză unghiulară ca un corp rigid? Deci, trebuie să recunoaștem că trecerea Doppler în conformitate cu știința reală nu are o explicație coerentă în caz de Soarele nostru Orice extrapolare a departe universul este inutil ....
 
Dacă astronomi din secolului trecut a fost un pic mai atent cu unele date simple de-vă că modelul de gaze de un soare nu ar fi fost acceptate.
Au fost atât de multe stele spectrele colectate și, deși astronomii nu sunt chimisti, cineva ar trebui să-am uitat un pic mai atent la aceste date. Acceptarea ca liniile de absorbție din spectrele stele provin din anumite elemente din atmosferă stele, acest lucru nu înseamnă că mișcarea atmosferă stea este identică cu mișcarea stele.
Mai mult decât atât, în cazul în care atomic de sodiu este ca un gaz în atmosferă stea, ca urmare a mișcării corespunzătoare de atomi de sodiu, nu ar trebui să o separare de 589.6 nm de la 589.0nm. Acceptarea de absurd ca atom de sodiu ar putea rezista atom ca neutru în atmosferă stea, agitația termică a acestor specii este atât de mare încât doar o linie largă între 588 și 590 ar fi trebuit detectate.
Pe de altă parte, știm de la chimie analitică că absorbția este proporțională cu cantitatea de absorbție specii în calea fotoni; și, prin urmare, pe lângă liniile de sodiu, chiar linia de hidrogen neutru sau alte linii provenind din specii neutre în spectrele solară nu poate fi explicată sau ar trebui extinsă. Ar trebui să existe o corespondență între extindere a unei linii și masa a speciilor absorbante. Nu îmi pot imagina că ,, ipotetic neutru '' atomi de hidrogen se mute cu aceeași viteza medie ca atomi de fier în atmosferă solar; acest lucru ar contrazice flagrant teoria moleculară cinetică. Nu am văzut o lucrare sau nu am auzit de astronomii care au căutat un nor de materie neutră (hidrogen, sodiu, fier) ​​între Soare și Pământ. Sunt aceste elemente în același nor sau în diferite nori? Poate cu atât de multe telescoape jur, cineva va face un pic de timp pentru a clarifica această problemă ...
Pentru a caracteriza corespunzătoare Soarelui, o nouă stare a materiei trebuie să fie postulată. Ea nu are un nume încă, dar nu este un fluid reală, deși ecuațiile de mișcare pentru fluide se adapteze destul de bine la această nouă stare a materiei. Nu am un nume pentru această stare a materiei, prin urmare, până la cartea este publicată, va fi numit materie solar.
Această chestiune solar, deși are o temperatură de 6000 K sau chiar mai mult (nu sunt sigur cu privire la temperatura reală a Soarelui) și are o compoziție făcută din specii atomice. Aceasta înseamnă hidrogen, heliu, sodiu, magneziu, fier, etc sunt prezente în stare atomică. Fiecare electron pentru fiecare atom orbitează propriul nucleu. Pentru hidrogen o orbită în jurul nucleului său electron, pentru heliu există doi electroni pe orbita și așa mai departe ... de fonta, desigur, există 26 de electroni în jurul nucleului.
În acest nou model, Sun are o graniță clară între atmosferă și materie solară. Indiferent Solar are un spectru adecvat mișcare și a emisiilor de soare este dependentă de mișcarea materiei solare.
Cum apare spectrul solar pentru un observator Pamant va fi prezentat în detaliu în cartea ...

Solar spectra and line Doppler shift

Solar and star spectra are very important for the astronomy. The topic is considered already a closed subject but as it will be shown bellow we are not able to explain the spectra and the so called ,,Doppler effect” for our Sun. How can we pretend that we are able to understand what happen at hundred or even millions of light years?

Solar Spectra

Background and actual explanation

When sunlight is split by a prism, at first glance it appears to produce a continuous spectrum. However, closer scrutiny shows that the solar spectrum is interrupted by a large number of narrow dark lines.

First dark line in solar spectrum were reported by William Wollaston arround 1802. Fraunhofer not only confirmed Wollaston's results, but also found that there were far more dark lines in the spectrum than Wollaston had suspected. Fraunhofer mapped out about 600 lines that he observed in the sun's spectrum. Eight of the most prominent lines were labeled A to G. Today, these lines are known as the Fraunhofer lines as in fig 1.

At around the time solar absorption lines were discovered, scientists found that absorption lines could also be produced in the laboratory by passing a beam of light through a cool gas. They observed a connection between emission and absorption lines: The absorption lines associated with a given gas occur at precisely the same wavelengths as the emission lines produced when the gas is heated.

Many scientists worked in the field, but Gustav Kirchhoff was able to make the definitive discovery on the relationship between the emission (bright-line) spectrum and the absorption (dark-line) spectrum and these are known today as Kirchhoff’s laws and may be summarized as follows:

1. A luminous solid or liquid, or a sufficiently dense gas, emits light of all wavelengths and so produces a continuous spectrum of radiation.

2. A low-density hot gas emits light whose spectrum consists of a series of bright emission lines. These lines are characteristic of the chemical composition of the gas.

3. A low-density cool gas absorbs certain wavelengths from a continuous spectrum, leaving dark absorption lines in their place, superimposed on the continuous spectrum. These lines are characteristic of the composition of the intervening gas. They occur at precisely the same wavelengths as the emission lines produced by the gas at higher temperatures.

Table 1 -- "Known" Lines
Designation	Wavelength (nm)	Origin
A	759.4	terrestrial oxygen
B	686.7	terrestrial oxygen
C	656.3	hydrogen (Hα)
D1	589.6	neutral sodium (Na I)
D2	589.0	neutral sodium (Na I)
E	527.0	neutral iron (Fe I)
F	486.1	hydrogen (Hβ)
H	396.8	ionized calcium (Ca II)
K	393.4	ionized calcium (Ca II)

Based on these concepts the actual interpretation for sun and star spectra seem straightforward. Sun or any other star, as a hot dense objects emit a continuous spectrum of light, regardless of their particular elemental composition given by blackbody radiation distribution.

When the visible light from below the Sun's surface passes through the layers above it (the photosphere and chromosphere), some of the light at particular wavelengths is absorbed by atoms and ions and so is missing in the spectrum we see on Earth.

On the other hand, for the discussion it is important to point out that, according to NASA latest information there is no temperature lower than 3700 K( http://www.nasa.gov/mission_pages/iris/multimedia/layerzoo.html ),  in the external layers of Sun.

IRIS will focus its investigation on the Chromosphere and Transition Region. More detail on the outer layers follows:
Photosphere- The photosphere is the deepest layer of the Sun that we can observe directly. It reaches from the surface visible at the center of the solar disk to about 250 miles (400 km) above that. The temperature in the photosphere varies between about 6500 K at the bottom and 4000 K at the top (6200 and 3700 degrees C). Most of the photosphere is covered by granulation.
Chromosphere- The chromosphere is a layer in the Sun between about 250 miles (400 km) and 1300 miles (2100 km) above the solar surface (the photosphere). The temperature in the chromosphere varies between about 4000 K at the bottom (the so-called temperature minimum) and 8000 K at the top (3700 and 7700 degrees C), so in this layer (and higher layers) it actually gets hotter if you go further away from the Sun, unlike in the lower layers, where it gets hotter if you go closer to the center of the Sun.
Transition Region- The transition region is a very narrow (60 miles / 100 km) layer between the chromosphere and the corona where the temperature rises abruptly from about 8000 to about 500,000 K (7700 to 500,000 degrees C).
Corona- The corona is the outermost layer of the Sun, starting at about 1300 miles (2100 km) above the solar surface (the photosphere). The temperature in the corona is 500,000 K (900,000 degrees F, 500,000 degrees C) or more, up to a few million K. The corona cannot be seen with the naked eye except during a total solar eclipse, or with the use of a coronagraph. The corona does not have an upper limit. Credit: National Solar Observatory

Last Updated:July 31, 2015

Why the actual explanation for solar spectra is absurd.....

Let us analyze the line spectra coming from Sun listed in Tab1 and observed at Earth level. Most of them are coming from neutral matter (hydrogen, sodium, iron) and 2 lines from ionised calcium.

This means somewhere in the path of photons emitted by Sun there must be a layer of neutral matter, able to absorb these lines as in fig. 1

The main problem regards the position of this layer of neutral matter. This cannot be in photosphere, this cannot be in chromosphere, this cannot be in corona.

Although in photosphere the temperature ,,is considered” much lower than chromosphere and corona, i.e. 3700 K, no neutral matter can exist in these conditions.

In consequence ,,there are some absorbtion line” coming from somewhat which cannot exist there. Maybe actual theoreticians feel a trace of dark matter there?

Figure 1. Neutral matter layer around Sun.

Of course we can admit that absorption takes place due to the presence of these elements somewhere in the space between Earth and Sun, but this idea leads to such absurdities that it is no worth to loose the time describing them here....

The absorption measured on Earth should be proportional with the concentration of absorbing species... and when this is estimated, we will have another ,,invisible matter” in our Solar system.

,,Dopler effect “ and Sun rotation

Background and actual explanation

Like sound, light is Doppler-shifted depending on whether the object is moving towards or away from the viewer or listener. Approaching sound rises in pitch or frequency when it approaches the listener and drops in pitch when it moves away. The same thing happens to light. Approaching objects shift in color towards blue and receding objects shift towards red.

Measuring the Sun rotation with this effect is a piece of cake even for amateur astronomer like me.

The Sun being in rotation, the Eastern limb moves towards us while the Western limb moves away from us. By taking successively a spectrum with the western limb and another with the eastern limb, a slight difference (shifting) of an absorption line is observed in the spectroscope.

Figure 2. Sun rotation measurements

Knowing the solar radius, the rotational period can be calculated.As far the sun rotates in 25 days at the equator, and a point of its equator makes approx. 4.4 million km during this time, the speed to be measured is about 2 km/s. This speed must induce a Doppler shifting about 589*2/300000 = 0.0039 nm for the yellow line of Sodium. This represents a variation of 0.0078 nm between the spectra east (shifted towards blue) and west (shifted towards red). A similar variation is observed when other dark lines in solar spectra are taken as reference.

Why the actual explanation is absurd?

For the beginning it is a common sense to admit that the same results are obtained when these measurements are performed with Earth in position A, B, C or D on its orbit (fig2). And we came back to the interpretation of the results. If the absorption species, in this case sodium atoms, are present in solar atmosphere, than we have measured the speed of rotation for solar atmosphere. This is because Sun as a blackbody emits a continuum spectra and we cannot make any correlation between atmosphere motion and the motion of sun layers under this atmosphere. For Earth, I cannot imagine that an extraterrestrial observer will ever deduce the speed of planet rotation measuring the Doppler effect in clouds. Why should someone believe that in case of Sun, considered as a gasball, different layers rotates with the same angular velocity like a rigid body? So we have to admit that Doppler shift according to actual science has not a consistent explanation in case of our Sun. Any extrapolation to far away universe is useless....

If astronomers from last century had been a bit more mindful with some simple data, by sure the gas model of a sun wouldn't have been accepted.

There were so many star spectra collected and, although astronomers are not chemists, someone should have looked a bit more careful at these data. Accepting that absorption lines in star spectra are coming from some elements in the star atmosphere, this does not mean that star atmosphere motion is identical with the star motion.

More than that, if atomic sodium is like a gas in star atmosphere, due to the proper motion of sodium atoms, there should be no separation of 589.6 nm from 589.0nm. Accepting by absurd that sodium atom could resist as neutral atom in star atmosphere, the thermal agitation of such species is so great that only a broad line between 588 and 590 should have been detected.

On the other hand, we know from analytical chemistry that absorption is proportional with the amount of absorbing species in the path of photons; and therefore beside lines of sodium, even the line of neutral hydrogen or other lines coming from neutral species in the solar spectra cannot be explained or should be broadened. There should be a correspondence between broadening of a line and the mass of the absorbing species. I cannot imagine that ,,hypothetical neutral’’ hydrogen atoms move with the same average speed as iron atoms in the solar atmosphere; this would contradicts blatantly the kinetic molecular theory. I haven’t seen a paper or I haven’t heard about astronomers who have looked for a cloud of neutral matter (hydrogen, sodium, iron) between Sun and Earth. Are these elements in the same cloud or in different clouds? Maybe with so many telescopes around, someone will make a bit time in order to clarify this problem …

In order to proper characterize the Sun, a new state of matter has to be postulated. It has not a name yet, but it is not a real fluid, although the equations of motion for fluids adapt quite well to this new state of matter. I do not have a name for this state of matter therefore until the book is published it will be called solar matter.

This solar matter although it has a temperature of 6000 K or even more (I am not sure about the real temperature of the Sun) and has a composition made from atomic species. It means hydrogen, helium, sodium, magnesium, iron, etc are present in the atomic state. Each electron for each atom orbits its own nucleus. For hydrogen an electron orbit around its nucleus, for helium there are two electrons on orbit and so on... for the Iron of course there are 26 electrons around nucleus.

In this new model,Sun has a clear border between atmosphere and solar matter. Solar matter has a proper motion and emission spectra of sun is dependent on the motion of solar matter.

How the solar spectra appears for an Earth observer will be presented in detail in the book...