Una proposta per un meccanismo fisico basato sulla relazione massa-luminosità, di Nicola Scafetta

 

Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 81–82, 27–40.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682612001034

 

Premessa

Nicola mi ha inviato una mail, segnalandomi la pubblicazione di un nuovo suo documento scientifico. Carta nella quale risponde alle principali obiezioni contro la sua teoria che sta portando avanti su l’influenza dei pianeti sul Sole, e del Sole sul clima. In questo nuovo documento propone anche un vero e proprio meccanismo fisico che può spiegare come i pianeti possono influenzare le dinamiche solari. Tra le referenze, al punto tre dei troviamo anche il testo di Raffaele Bendandi, “Un principio fondamentale dell’Universo” 1931.

Nicola mi ha inoltre comunicato in una successiva mail la sua nuova piattaforma (sito web).

http://www.duke.edu/~ns2002/

 “….Sul mio nuovo sito ho aggiunto in fondo una breve sintesi della mia ricerca su questi problemi con alcune figure, che possono aiutare…”

 

Sommario

Numerose evidenze empiriche suggeriscono che le maree planetarie possono influenzare l’attività solare. In particolare, è stato dimostrato che: (1) il ben noto ciclo di Schwabe, delle macchie solari di 11 anni è vincolato tra il sorgente periodo mareale di Giove e Saturno, 9,93 anni, e il periodo orbitale mareale di Giove, 11,86 anni e un modello basato su questi cicli solari è in grado di ricostruire le dinamiche su più scale temporali (Scafetta, in press), (2) una misura degli allineamenti di Venere, la Terra e Giove rivela cicli di 11,07 cicli, che sono ben correlati con il ciclo di 11 anni di Schwabe, ciclo solare, e (3) esiste una ricorrenza ciclica di 11,08 anni nello scatto del vettore solare, che è indotto principalmente da Mercurio e Venere.

Fig. 13. Periodogramma di analisi spettrale della registrazione del numero delle macchie solari e la registrazione della funzione di marea rappresentata in fig. 10. Si noti che i due lati di frequenze a circa 10 anni (Sorgente mareale di Giove/Saturno) e 11,86 anni (Marea di giove) corrispondono perfettamente alle due curve spettrali. La frequenza centrale e di circa 10,9 anni presente nello spettro del numero macchie solari ed è probabilmente generata dalla dinamo solare stessa durante la sincronizzazione delle sue dinamiche alle frequenze planetarie. Si noti che la discrepanza nella ampiezza relativa ai picchi laterali mareali può essere dovuta ad un meccanismo fisico interno che smorza una frequenza rispetto all’altro.

Tuttavia, la fisica classica newtoniana non è riuscita a spiegare il fenomeno. Solo per mezzo di una significativa amplificazione della fusione nucleare da parte dell’energia potenziale gravitazionale mareale dissipata sotto il sole, le maggiori maree planetarie posssono produrre quelle oscillazioni con una magnitudine sufficiente a influenzare i processi della dinamo solare. Qui spieghiamo come un primo fattore di ordine di ingrandimento può essere calcolato approssimativamente mediante un adattamento alla ben conosciuta relazione massa-luminosità per quelle stelle dalla sequenza principale simile al Sole.

http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/binaries/masslum.html

http://www.cliffsnotes.com/study_guide/MassLuminosity-Relationship.topicArticleId-23583,articleId-23540.html

Il rapporto di massa e luminosità
L’immagine accanto mostra  il logaritmo della luminosità (in unità di luminosità solare) contro il logaritmo della massa (in unità di massa solare). La trama adiacente implica una forte dipendenza della luminosità sulla massa, poiché la massa è elevata alla 3,5. Per esempio, se raddoppiare la massa di una stella della sequenza principale, la luminosità aumenta di un fattore 2 ^3,5 ~ 11,3. Così, ad esempio per Sirio che è circa due volte più massiccia del Sole è quindi 10 volte più luminosa. Questa relazione, ad esempio, per le nane bianche o stelle giganti non vale. L’osservazione di una correlazione tra massa e luminosità per particolari classi di stelle importanti in materia sistematica suggerisce l’intensità luminosa delle stelle alla loro struttura intrinseca.

Questa strategia produce un fattore di conversione tra la luminosità solare e il potere potenziale gravitazionale associato alla massa persa dalla fusione nucleare: il fattore di amplificazione medio stimato è di A = 4,25 × 10 ^ 6. Usiamo questo fattore di ingrandimento per valutare le teoriche oscillazioni di luminosità che le maree planetarie possono potenzialmente stimolare all’interno del nucleo solare, facendo oscillare il suo tasso di fusione nucleare. Per convertire la potenza relativa a questa energia in unità di irraggiamento solare a 1 UA troviamo che le oscillazioni di marea possono essere in grado di indurre un aumento teorico della oscillante luminosità da 0,05-0,65 W/m2 a 0,25-1,63 W/m2, che è un intervallo compatibile con la totale fluttuazione dell’irradianza solare che il satellite ACRIM ha osservato. In conclusione, il Sole e il suo nucleo nuclearmente attivo, possono funzionare come un grande amplificatore della piccola energia planetaria mareale dissipata in esso. Il segnale amplificato dovrebbe essere sufficientemente energetico da sincronizzare le dinamiche solari con le frequenze planetari e attivare meccanismi di risonanza interna, che poi generano e interferiscono con il ciclo della dinamo solare per modellare la dinamica solare, come spiegato in (Scafetta in press). Una sezione è dedicata a spiegare come le tradizionali obiezioni alla teoria planetaria di variazione solare possono essere confutate.

Fig. 8. Totale stima marea irradianza indotta Ip(1,t), in relazione alla Eq. (33) per Giove,Venere,Terra e Mercurio.

 

Citazioni dalle conclusioni :

“…….. Nella Sezione 3.3 abbiamo proposto una metodologia per calcolare una funzione di amplificazione nucleare (Eq. (32))

 Volevate le formule, eccovi serviti !

🙂

per convertire l’energia potenziale gravitazionale rilasciata nel nucleo dal lavoro mareale nella luminosità solare. La strategia si basa sul fatto che la fusione nucleare all’interno di un nucleo solare viene mantenuta attiva dalle forze gravitazionali che continuamente comprimono il nucleo e molto lentamente rilasciano ulteriore energia gravitazionale, come la fusione dell’idrogeno in elio. Senza lavoro gravitazionale, nessuna attività di fusione potrebbe avvenire sia perché i due fenomeni sono fortemente accoppiati (Carroll e Ostlie, 2007). Così, un semplice fattore di conversione deve esistere tra le rilasciate maree gravitazionali e l’indotta anomalia luminosità solare……..Con la metodologia teorico proposta nella sezione 3.3 abbiamo scoperto che le maree planetarie possono teoricamente indurre oscillazioni nella luminosità che si trovano entro un ordine di grandezza compatibili con le registrazioni della TSI …… Sebbene questi processi dinamici interni non sono affrontati in questo lavoro, le maree planetarie sembrano essere in grado di modulare l’attività solare in modo misurabile ed i nostri risultati sono coerenti con le osservazioni…….Una obiezione al collegamento solare-planetario si basa sul scala temporale di Kelvin-Helmholtz (Mitalas e Sills, 1992; Stix, 2003) che prevede che i tempi di viaggio di un fotone irregolare nel plasma caldo dalla base alla zona convettiva variano tra i 104 e 108 anni. Questo argomento viene utilizzato per affermare che, anche se il nucleo solare è più caldo a causa di un messaggio mareale, la perturbazione luminosità dovrebbe raggiungere la superficie in media dopo centinaia di migliaia di anni. Questo lasso di tempo è molto lungo rispetto alla storica registrazione astronomica, e relativamente piccolo rispetto alle variazioni di luminosità principale che scompaiono durante il lunghissimo trasporto irregolare di fotoni sulla superficie. Questo argomento non è affrontato direttamente nel presente documento perché questo documento si concentra sull’effetto del riscaldamento mareale nel nucleo solare, non su come l’energia possa essere trasportata alla superficie. Preliminari tentativi di risolvere il problema sopra riportato, sono stati già proposti nella letteratura scientifica, in cui si ipotizza che il nucleo solare non è in un equilibrio idrostatico perfetto a causa del riscaldamento mareale. Vedi ad esempio, Grandpierre (1990,1996) che ha proposto che le maree planetarie generano flussi di ampiezza finiti nel nucleo, che inducono una generazione di campo elettrico, che poi produce una sorta di processo di fuga termonucleare locale che si muove fino alle celle convettive degli strati esterni. Termonucleare processi di fuga nei quali l’energia si sposta molto velocemente ad una velocità di diversi chilometri al secondo. Processi ben noti che possono causare esplosioni di supernova. Più di recente, Wolff e Patrone (2010) hanno sostenuto che:  ”un evento profondo nel Sole che colpisce la velocità di combustione nucleare cambia la quantità di energia che va nelle oscillazioni in modalità G.  Alcune informazioni di questa vengono trasportate piuttosto tempestivamente dalla modalità G alla base della zona convettiva del Sole (CE) “. Una volta che questa energia è deposita lì, viene portata in superficie in pochi mesi per convezione extra e dovrebbe aumentare l’attività solare nelle modalità descritte prima nella Sezione 1. Questo trasporto verso l’alto della luminosità da onde è stato anche sostenuto da Wolff e Mayr (2004) per spiegare i flussi di inversione est-ovest rilevati da Howe et al. (2000) e Komm et al. (2003) con scale temporali caratteristiche da uno a tre anni. Infatti, se il tasso di fusione nucleare solare oscilla a causa di un forzatura oscillante mareale planetaria, dovrebbe causare perturbazioni gravitazionali attraverso le onde di galleggiamento che dovrebbe essere sentite dal Sole tutto abbastanza velocemente…….. Infine, abbiamo dimostrato che le maree producono i grandi planetari cicli con periodi pari a 10, 11, 12 e 61 anni, che corrispondono ai cicli osservati nelle registrazioni del numero delle macchie solari e le registrazioni climatiche (Ogurtsov et al, 2002;.. Charvatova’ et al,1988; Komm et al, 2003;. Scafetta, 2010). I cicli con periodi di anni 10, 12 e 61 sono direttamente collegati a Giove e le orbite di Saturno, il ciclo di 11 anni è la media tra i cicli di  10 e 12 anni di Giove-Saturno, ed è anche ben riprodotto dai modelli ricorrenti mareali generati dai rapidi cicli di marea relativi a Mercurio, Venere e la Terra. ……In particolare si nota dalla fig. 12A che le maree combinate di Giove e Saturno implicherebbero un aumento dell’attività solare che infatti si verificato dal 1970-2000 con un picco circa nel 2000 ………I risultati preliminari di questo studio suggeriscono che per una migliore la comprensione dell’attività solare, l’interazione fisica tra il pianeti e il Sole non può essere liquidata, come è stato fatto fino ad ora. La future ricerche dovrebbe affrontare al meglio la natura di questi accoppiamenti, che potrebbero essere utilizzati anche per attività di previsione solare e cambiamenti climatici (Scafetta, 2010, in press).

In effetti, le planetarie dinamiche possono essere rigorosamente previste.

 

Scafetta N., 2012. Multi-scale harmonic model for solar and climate cyclical variation throughout the Holocene based on Jupiter–Saturn tidal frequencies plus the 11-year solar dynamo cycle. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 80, 296–311.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682612000648

Scafetta N., 2012. Testing an astronomically based decadal-scale empirical harmonic climate model versus the IPCC (2007) general circulation climate models. Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics 80, 124–137.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682611003385

Scafetta N., 2012. A shared frequency set between the historical mid-latitude aurora records and the global surface temperature. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 74, 145-163.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682611002872

Scafetta N., 2010. Empirical evidence for a celestial origin of the climate oscillations and its implications Original Research Article Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 72, 951-970. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682610001495

Scafetta N., 2009. Empirical analysis of the solar contribution to global mean air surface temperature change Original Research Article Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 71, 1916-1923.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682609002089

 

Fonte : http://www.duke.edu/~ns2002/pdf/ATP3610.pdf

 

Michele