الشمس

الشمس

كتب المقال بواسطة: خلدون عياصره  أخر تحديث على المقال: 00:00:00, 19 أغسطس 2020



المحتويات


 

تعريف الشمس

هي كرة ساخنة من الغازات المتوهجة في قلب النظام الشمسي يمتد تأثيرها إلى ما هو أبعد من مداري نبتون وبلوتو البعيدين، وبدون الطاقة والحرارة الشديدة للشمس لن تكون هنالك حياة على الأرض، والشمس هي أكثر النجوم شهرة على الرغم وجود مليارات النجوم مثل الشمس المنتشرة عبر مجرة ​​درب التبانة، ويُشار إلى أنه بسبب التفاعلات النووية تمتلك الشمس درجة حرارة عالية جدًا تبلغ حوالي 27 مليون درجة فهرنهايت.[1]



التفاعلات الداخلية في الشمس

في أعماق قلب الشمس تتولد الطاقة بسبب الاندماج النووي من الهيدروجين والهيليوم، وبعد ذلك تحمل جزيئات الضوء التي تسمى الفوتونات هذه الطاقة من خلال غلاف كروي يسمى المنطقة الإشعاعية من الداخل الشمسي في منطقة الحمل الحراري إلى الطبقة العليا حيث ترتفع وتنخفض البلازما الساخنة التي تشبه الطمي في الحمم البركانية ثم تُنقل الطاقة إلى سطح الشمس مكونة الغلاف الضوئي.


يستغرق الفوتون حوالي 170 ألف سنة لإكمال رحلته بعيدًا عن الشمس، ولكن بمجرد أن يخرج فإنه يمر عبر الفضاء بسرعة تزيد عن 186000 ميل في الثانية كي تصل إلى الأرض بعد ثماني دقائق تقريبًا من تحريره من الشمس حيث يعبر في المتوسط ​​93 مليون ميل للوصول إلى الأرض، ويُعبّر عن هذه المسافة باسم وحدة فلكية واحدة (AU)، وعند الانتقال إلى خارج الغلاف الضوئي يتكون الغلاف الجوي للشمس من الكروموسفير والهالة الشمسية، ويظهر هذا الغلاف كأنه توهج محمر يحيط بالشمس، ويُشار إلى أنه يمكن مشاهدة الكروموسفير والهالة من سطح الأرض فقط عندما يحدث كسوف كلي للشمس عندما يمر القمر بين الأرض والشمس.


تتشكل الهالة على درجات حرارة أكبر بكثير من درجة حرارة الغلاف الضوئي حيث تصل إلى أكثر من مليون درجة فهرنهايت، ولا يزال هنالك غموضًا علميًا يحيط بكيفية تشكل الهالة وهذا هو السبب في إطلاق ناسا مسبار باركر الشمسي أسرع مركبة فضائية تم بناؤها على الإطلاق وأول مركبة يتم إرسالها إلى الهالة.[2]



الحقل المغناطيسي والتركيب الكيميائي للشمس

عادةً ما تكون قوة المجال المغناطيسي للشمس أقوى بقليل من ضعف مجال الأرض، ومع ذلك فإنه يصبح شديد التركيز في بعض المناطق حيث يصل إلى 3000 مرة أقوى من المعتاد، ويرجع السبب في التطور في المجال المغناطيسي لأن الشمس تدور بسرعة أكبر عند خط الاستواء عنها في خطوط العرض وكذلك لأن الأجزاء الداخلية للشمس تدور بسرعة أكبر من السطح، وبالإضافة إلى التباين في المجال المغناطيسي يخلق هذا الاختلاف في السرعة ميزات تتراوح من البقع الشمسية إلى الانفجارات المذهلة المعروفة باسم التوهجات والانبعاثات الكتلية الإكليلية، وهذه التوهجات هي أكثر الانفجارات شدة في النظام الشمسي في حين أن الكتل الاكليلية أقل شدة.


مثل معظم النجوم الأخرى، تتكون الشمس في الغالب من الهيدروجين والهيليوم وتتكون جميع المواد المتبقية تقريبًا من سبعة عناصر أخرى وهي الأكسجين، والكربون، والنيون، والنيتروجين، والمغنيسيوم، والحديد والسيليكون، ويقابل كل مليون ذرة من الهيدروجين في الشمس 98000 ذرة من الهيليوم، و850 ذرة من الأكسجين، و360 من الكربون، و120 ذرة من النيون، و110 ذرة من النيتروجين، و40 ذرة من المغنيسيوم، و35 ذرة من الحديد و35 ذرة من السيليكون، وعلى الرغم من النسبة العالية للهيدروجين إلا أنه هو الأخف من بين جميع العناصر لذا فهو يمثل فقط حوالي 72% من كتلة الشمس في حين يشكل الهيليوم حوالي 26% من الكتلة الشمسية.[3]



معلومات وحقائق عن الشمس

نستعرض من خلال التالي مجموعة من الحقائق والمعلومات حول الشمس، وهي:[4]


- تمثل الشمس نسبة 99.86% من الكتلة في المجموعة الشمسية، وتبلغ كتلتها المؤلفة من الهيدروجين والهليوم وبعض العناصر الأخرى حوالي 330،000 ضعف كتلة الأرض.

- تبلغ مساحة سطح الشمس 11990 مرة مساحة الأرض.

- الطاقة الناتجة عن قلب الشمس هي الاندماج النووي، ويتم إنتاج هذه الكمية الضخمة من الطاقة عندما تندمج أربع نوى هيدروجين في نواة هيليوم واحدة.

- الشكل العام للشمس هو كروي تقريبًا، فبالنظر إلى الحجم الهائل للشمس لا يوجد سوى فرق 10 كيلو مترات في أقطارها القطبية والاستوائية.

- تسير الشمس بسرعة 220 كيلو مترًا في الثانية، وتقع على بعد حوالي 24000 إلى 26000 سنة ضوئية من مركز المجرة، وتستغرق الشمس ما يقرب من 225-250 مليون سنة لإكمال مدار واحد من مركز درب التبانة.

- بيّن العلماء أن حجم الشمس سيصبح في النهاية بحجم الأرض، وبمجرد أن تكمل الشمس مرحلة العملاقة الحمراء ستنهار وستبقى محتفظة بالكتلة الضخمة ولكن سيكون لها حجم مشابه لحجم الأرض، وعندما يحدث ذلك ستتحول إلى قزم أبيض.

- يستغرق الضوء ثماني دقائق للوصول إلى الأرض من الشمس، حيث إن متوسط ​​المسافة من الشمس إلى الأرض حوالي 150 مليون كيلو متر، وينتقل الضوء بسرعة 300000 كيلو متر في الثانية، ومن خلال قسمة المسافة على سرعة الضوء سينتج 500 ثانية أي ثماني دقائق وعشرين ثانية، وعلى الرغم من وصول هذه الطاقة إلى الأرض في دقائق معدودة إلا أنها تستغرق ملايين السنين للانتقال من قلب الشمس إلى سطحها.

- في عمر 4.5 مليار سنة، أحرقت الشمس حوالي نصف مخازن الهيدروجين وبقي لديها ما يكفي لمواصلة حرق الهيدروجين لمدة 5 مليارات سنة أخرى، وحاليًا تُصنّف الشمس على أنها نجم قزم أصغر.

- تدور الشمس في الاتجاه المعاكس للأرض، فبينما تدور الشمس من الغرب إلى الشرق تدور الأرض من الشرق إلى الغرب مثل الأرض.

- تدور الشمس بسرعة أكبر عند خط الاستواء منها بالقرب من أقطابها ويُعرف هذا بالتناوب التفاضلي.

- يمكن أن تصل درجات الحرارة داخل الشمس إلى 15 مليون درجة مئوية، ويتم توليد الطاقة من خلال الاندماج النووي في قلب الشمس حيث يتحول الهيدروجين إلى الهليوم.

- المسافة بين الأرض والشمس غير ثابتة، وذلك لأن الأرض تسير على مسار مدار بيضاوي الشكل حول الشمس.

- تحتوي الشمس على مجال مغناطيسي قوي، وعندما تطلق الشمس الطاقة المغناطيسية أثناء العواصف المغناطيسية يحدث التوهج الشمسي الذي يُرى على الأرض، وبسبب الاختلافات المغناطيسية تظهر البقع الشمسية، وتمتاز هذه البقع بأنها ذات درجة حرارة منخفضة كثيرًا عن المناطق المحيطة بها.

- يتكون الغلاف الجوي للشمس من ثلاث طبقات هي: الغلاف الضوئي، والكروموسفير والهالة.

- صنفت الشمس كنجم قزم أصفر، وهو نجم تسلسل رئيس مع درجات حرارة سطحية تتراوح بين 5000 و5700 درجة مئوية (9000 و10300 درجة فهرنهايت).

- تحدث الرياح الشمسية بسبب عمليات إخراج البلازما - جسيمات مشحونة ذات درجة حرارة كبيرة جدًا - التي تنشأ في طبقة الشمس المعروفة باسم الهالة، ويمكنها السفر عبر النظام الشمسي بسرعة تصل إلى 450 كيلو متر في الثانية.




  

المراجع

[1]nasa

[2]nationalgeographic 

[3]space

[4]theplanets



عدد المشاهدات 1415


Top

Top