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ザ・サンダーボルツ勝手連 [Discovering the Magnetosphere 磁気圏の発見]

[Discovering the Magnetosphere 磁気圏の発見]
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Sept 30, 2004
2つのヴァンアレン放射線帯の発見は、宇宙時代の最初の驚きと言えます。
しかし、プラズマ科学者のクリスチャン・バークランドの実験に注意を払っていれば、科学者たちは驚かなかったかもしれません。

アイオワ大学の物理学部の地下研究室で、ジェームズ・ヴァン・アレンは1957年から1958年の国際地球観測年(IGY)の科学人工衛星であるエクスプローラー1号を設計しました。

この人工衛星は、エネルギー粒子を記録するための小さなガイガーカウンターという単一の機器しか搭載していませんでした。

この機器は、宇宙線、遠方の宇宙から到着する原因不明の高エネルギーイオン(正に帯電した粒子)を測定するように設計されています。

不思議なことに、実験では低高度で多くの粒子が検出されましたが、軌道の最上部では粒子がまったくカウントされませんでした。

この奇妙な振る舞いの説明は、2か月後にExplorer3によって発見されました。

この新しい人工衛星には、データを継続的に記録するためのテープが含まれていました。

このデータは、エクスプローラー1からの宇宙線カウントの「欠如」が、実際には非常に高い放射線を意味していることを明らかにしました。

「非常に多くのエネルギー粒子が高高度でカウンターに衝突したため、その動作モードは圧倒され、沈黙しました」とNASAのアカウント(記録)は述べています。

放射線帯は常に存在していただけでなく、非常に強烈でした」。

科学者たちは、私たちが現在知っている2つのヴァンアレン放射線帯の最も内側にあるものを発見しました、この発見は、宇宙時代の最初の重要な発見として歓迎されました。

天文学者達は地球の周りに強い放射線を期待していなかったので、それは宇宙時代の最初の驚きとも言えます。

彼らがバークランドの実験にもっと注意を払っていれば、それは驚くべきことではなかったでしょう。

実際、彼のテレラ実験は、地球の近くの宇宙船によって発見された現象のほとんどを示しました。

しかし、科学者にとっての障害は、テレラが地球への電力入力を必要とすることであり、標準的な天体物理学にはそのようなモデルをサポートするメカニズムがありません。

エクスプローラー1号に続く半世紀の間に、太陽系の宇宙時代の探査のほとんどすべての大きな驚きは、電磁活動に関係していました。

私たちは今、地球が磁場の複雑な構造と地球の周りの電流の流れを含む高速荷電粒子に囲まれていることを知っています。

この構造は、地球と太陽の磁場の境界を形成することを前提に、「磁気圏」と呼ばれています。

しかしながら、彗星は、磁場を持たずに、コマとして見える同様の保護シース(さや)を形成します。

プラズマ放電では、ほとんどの物体(天体)が自然にラングミュア・プラズマシース(プラズマさや)を形成し、包み込むプラズマとの直接接触を防ぎます。

磁気圏は単にラングミュア・シース(さや)のより複雑な形であり、天体の磁場がシース(さや)内に閉じ込められています。

標準的な理論がこれらの発見を予測できなかった場合、確かに主な理由は、惑星が太陽放電に埋め込まれ、その結果、ラングミュアの鞘(さや)に包まれていることを認識できないことにあります。

これらの理由から、クリスチャン・バークランドの元々の貢献はもはや無視されるべきではありません。

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Sept 30, 2004
The discovery of the two Van Allen Radiation Belts could be called the first surprise of the space age. But scientists might not have been surprised had they paid attention to the experiments of plasma scientist Kristian Birkeland.
2つのヴァンアレン放射線帯の発見は、宇宙時代の最初の驚きと言えます。
しかし、プラズマ科学者のクリスチャン・バークランドの実験に注意を払っていれば、科学者たちは驚かなかったかもしれません。

In a basement lab of the physics department at the University of Iowa, James Van Allen designed Explorer 1, a scientific satellite for the International Geophysical Year (IGY) of 1957-1958.
アイオワ大学の物理学部の地下研究室で、ジェームズ・ヴァン・アレンは1957年から1958年の国際地球観測年(IGY)の科学人工衛星であるエクスプローラー1号を設計しました。

The satellite carried only a single instrument, a small Geiger counter to record energetic particles.
この人工衛星は、エネルギー粒子を記録するための小さなガイガーカウンターという単一の機器しか搭載していませんでした。

The instrument was designed to measure cosmic rays, highly energetic ions (positively charged particles) of unknown origin arriving from distant space.
この機器は、宇宙線、遠方の宇宙から到着する原因不明の高エネルギーイオン(正に帯電した粒子)を測定するように設計されています。

Strangely, though the experiment detected many particles at low altitudes, at the top of the orbit it counted no particles at all.
不思議なことに、実験では低高度で多くの粒子が検出されましたが、軌道の最上部では粒子がまったくカウントされませんでした。

The explanation for this odd behavior was discovered two months later by Explorer 3.
この奇妙な振る舞いの説明は、2か月後にExplorer3によって発見されました。

This new satellite included a tape to record data continuously.
この新しい人工衛星には、データを継続的に記録するためのテープが含まれていました。

The data revealed that the "absence" of cosmic ray counts from Explorer 1 actually signified extremely high radiation.
このデータは、エクスプローラー1からの宇宙線カウントの「欠如」が、実際には非常に高い放射線を意味していることを明らかにしました。

"So many energetic particles hit the counter at the higher altitudes that its mode of operation was overwhelmed and it fell silent," states a NASA account.
「非常に多くのエネルギー粒子が高高度でカウンターに衝突したため、その動作モードは圧倒され、沈黙しました」とNASAのアカウント(記録)は述べています。

"Not only was a radiation belt present at all times, it was remarkably intense".
放射線帯は常に存在していただけでなく、非常に強烈でした」。

Scientists had discovered what we now know as the innermost of the two Van Allen Radiation Belts, a finding hailed as the first important discovery of the space age.
科学者たちは、私たちが現在知っている2つのヴァンアレン放射線帯の最も内側にあるものを発見しました、この発見は、宇宙時代の最初の重要な発見として歓迎されました。

It could also be called the first surprise of the space age, since astronomers had not expected intense radiation around the Earth.
天文学者達は地球の周りに強い放射線を期待していなかったので、それは宇宙時代の最初の驚きとも言えます。

Had they paid more attention to Birkeland's experiments it need not have been a surprise.
彼らがバークランドの実験にもっと注意を払っていれば、それは驚くべきことではなかったでしょう。

In fact his terrella experiments demonstrated most of the phenomena found by spacecraft near the Earth.
実際、彼のテレラ実験は、地球の近くの宇宙船によって発見された現象のほとんどを示しました。

But for scientists the stumbling block was that the terrella required electrical power input to the Earth, and standard astrophysics has no mechanism to support such a model.
しかし、科学者にとっての障害は、テレラが地球への電力入力を必要とすることであり、標準的な天体物理学にはそのようなモデルをサポートするメカニズムがありません。

In the half-century following Explorer 1, almost all the great surprises of space age exploration of the solar system have involved electromagnetic activity.
エクスプローラー1号に続く半世紀の間に、太陽系の宇宙時代の探査のほとんどすべての大きな驚きは、電磁活動に関係していました。

We now know that the Earth is surrounded by a complex structure of magnetic fields and high-speed charged particles that include streams of electric current around the Earth.
私たちは今、地球が磁場の複雑な構造と地球の周りの電流の流れを含む高速荷電粒子に囲まれていることを知っています。

This structure has been named the "magnetosphere" under the assumption that it forms the boundary between the Earth's and the Sun's magnetic fields.
この構造は、地球と太陽の磁場の境界を形成することを前提に、「磁気圏」と呼ばれています。

However, comets form similar protective sheaths, visible as their comas, without having magnetic fields.
しかしながら、彗星は、磁場を持たずに、コマとして見える同様の保護シース(さや)を形成します。

In a plasma discharge most objects naturally form a Langmuir plasma sheath that prevents direct contact with the enveloping plasma.
プラズマ放電では、ほとんどの物体(天体)が自然にラングミュア・プラズマシース(プラズマさや)を形成し、包み込むプラズマとの直接接触を防ぎます。

Magnetospheres are merely a more complex form of Langmuir sheath, with the magnetic field of the body trapped within the sheath.
磁気圏は単にラングミュア・シース(さや)のより複雑な形であり、天体の磁場がシース(さや)内に閉じ込められています。

If standard theory failed to anticipate these discoveries, surely the primary reason lies in the failure to recognize that planets are embedded in a solar electric discharge and consequently enveloped by Langmuir sheaths.
標準的な理論がこれらの発見を予測できなかった場合、確かに主な理由は、惑星が太陽放電に埋め込まれ、その結果、ラングミュアの鞘(さや)に包まれていることを認識できないことにあります。

For these reasons, the original contributions of Kristian Birkeland should no longer be ignored.
これらの理由から、クリスチャン・バークランドの元々の貢献はもはや無視されるべきではありません。