تدعم الطاقة القادمة من الشمس جميع أشكال الحياة على الأرض تقريبًا عن طريق التمثيل الضوئي ، حوالي 74٪ من كتلة الشمس عبارة عن هيدروجين ، و 25٪ هيليوم ، والباقي يتكون من كميات ضئيلة من عناصر أثقل ، فيما يلي سنقدم لكم معلومات سريعة ومختصرة عن الشمس.
معلومات عامة
تبلغ درجة حرارة سطح الشمس 5500 كلفن ، مما يعطيها لونًا أبيض ، ولكن نتيجة لتشتت الضوء من الغلاف الجوي للأرض ، يبدو لنا اللون أصفر. يحتوي طيف الشمس على خطوط من المعادن المتأينة والمحايدة ، بالإضافة إلى خطوط الهيدروجين الضعيفة جدًا.
1. البنية
الشمس نجم متوسط الحجم. يحتوي على حوالي 99 بالمائة من الكتلة الكلية للنظام الشمسي. يبلغ حجم الشمس 1،303،600 ضعف حجم الأرض. يشكل الهيدروجين 71٪ من كتلة الشمس.
في حين أن الشمس لا تدور كجسم صلب (فترة الدوران 25 يومًا عند خط الاستواء وحوالي 35 يومًا عند القطبين) ، يستغرق الأمر حوالي 28 يومًا لإكمال دورة كاملة واحدة ؛ تأثير الطرد المركزي لهذا الدوران البطيء هو 18 مليون مرة أضعف من جاذبية السطح عند خط استواء الشمس.
لا تؤثر تأثيرات المد والجزر من الكواكب بشكل كبير على شكل الشمس ، على الرغم من أن الشمس نفسها تدور حول مركز كتلة النظام الشمسي ، الذي يقع تقريبًا على بعد نصف قطر شمسي بعيدًا عن مركز الشمس في الغالب بسبب الكتلة الكبيرة من الشمس.
2. النواة
تبلغ درجة حرارة سطح الشمس حوالي 5800 كلفن . قُدرت درجة الحرارة في قلبها بحوالي 15.000.000 كلفن ، يتم إنتاج الطاقة في قلبها عن طريق الاندماج النووي ، وتحول ذرات الهيدروجين وتطلق كميات هائلة من الطاقة.
3. منطقة الإشعاع
من حوالي 0.2 إلى حوالي 0.7 نصف قطر شمسي ، تكون المادة الشمسية ساخنة وكثيفة بدرجة كافية بحيث يكون الإشعاع الحراري كافياً لنقل الحرارة الشديدة من اللب إلى الخارج.
بينما تزداد برودة المادة مع زيادة الارتفاع ، يكون تدرج درجة الحرارة هذا منخفضًا جدًا لدفع الحمل الحراري. يتم نقل الحرارة عن طريق أيونات من الهيدروجين و الهليوم تنبعث الفوتونات ، التي تسافر مسافة وجيزة قبل أن يتم استيعابها من قبل أيونات أخرى.
4. منطقة الحمل الحراري
من حوالي 0.7 نصف قطر شمسي إلى سطح الشمس المرئي ، فإن المادة الموجودة في الشمس ليست كثيفة بدرجة كافية أو ساخنة بدرجة كافية لنقل الطاقة الحرارية من الداخل إلى الخارج عن طريق الإشعاع. نتيجة لذلك ، يحدث الحمل الحراري عندما تحمل الأعمدة الحرارية مادة ساخنة إلى سطح الشمس (الغلاف الضوئي).
5. فوتوسفير
السطح المرئي للشمس ، الغلاف الضوئي ، هو الطبقة التي تحتها تصبح الشمس معتمة للضوء المرئي. فوق الغلاف الضوئي ، يكون ضوء الشمس المرئي حرًا في الانتشار في الفضاء ، وطاقته تهرب من الشمس تمامًا.
أجواء الشمس
خلال الكسوف الكلي للشمس ، يكون الغلاف الجوي للشمس أكثر وضوحًا للعين. يشار إلى أجزاء الشمس فوق الغلاف الضوئي مجتمعة باسم الغلاف الجوي الشمسي. يمكن مشاهدتها بالتلسكوبات التي تعمل عبر الطيف الكهرومغناطيسي ، من الراديو عبر الضوء المرئي إلى أشعة غاما ، وتتألف من خمس مناطق رئيسية:
- الحد الأدنى لدرجة الحرارة
- الكروموسفير
- منطقة الانتقال
- الإكليل
- الغلاف الشمسي
أبرد طبقة من الشمس هي المنطقة الدنيا لدرجة الحرارة على بعد حوالي 500 كم فوق الغلاف الضوئي ، مع درجة حرارة تبلغ حوالي 4000 كلفن .
النشاط الشمسي
البقع الشمسية والدورة الشمسية
عند مراقبة الشمس بالترشيح المناسب ، فإن أكثر الميزات التي تظهر على الفور هي البقع الشمسية ، وهي مناطق سطحية محددة جيدًا تبدو أغمق من محيطها بسبب درجات الحرارة المنخفضة مقارنة بغيرها من المناطق . البقع الشمسية هي مناطق نشاط مغناطيسي مكثف حيث يتم إعاقة نقل الطاقة بواسطة الحقول المغناطيسية القوية.
يمكن أن يصل عرض أكبر البقع الشمسية إلى عشرات الآلاف من الكيلومترات.
عدد البقع الشمسية المرئية على الشمس ليس ثابتًا ، ولكنه يختلف خلال دورة من 10 إلى 12 عامًا تُعرف باسم الدورة الشمسية.
التأثيرات على الأرض والأجسام الأخرى
- لنشاط الشمسي تأثيرات عديدة على الأرض ومحيطها. نظرًا لأن الأرض بها مجال مغناطيسي ، فإن الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية لا يمكنها التأثير على الغلاف الجوي مباشرةً ، ولكنها بدلاً من ذلك تنحرف عن طريق المجال المغناطيسي وتتجمع لتشكيل احزامة فان آلن .
- تتكون احزامة فان آلن من حزام داخلي يتكون أساسًا من البروتونات وحزام خارجي يتكون في الغالب من الإلكترونات .
- قد يؤدي الإشعاع داخل احزامة فان آلن أحيانًا إلى إتلاف الأقمار الصناعية التي تمر عبرها.
- تشكل احزامة فان آلن أقواسًا حول الأرض مع أطرافها بالقرب من القطبين الشمالي والجنوبي
الحقل المغاطيسي
يتشكل في الشمس الغاز و البلازما بسبب درجات الحرارة العالية. هذا يجعل من الممكن للشمس أن تدور بشكل أسرع عند خط الاستواء (حوالي 25 يومًا) مما تفعل في خطوط العرض الأعلى (حوالي 35 يومًا بالقرب من قطبيها).
يتسبب الدوران التفاضلي لخطوط عرض الشمس في أن تلتف خطوط مجالها المغناطيسي معًا بمرور الوقت ، مما يتسبب في اندلاع حلقات المجال المغناطيسي من سطح الشمس وتحفيز تكوين البقع الشمسية المثيرة للشمس والنتوءات الشمسية.
مراقبة الشمس وتلف العين
ضوء الشمس ساطع للغاية ، والنظر مباشرة إلى الشمس بالعين المجردة لفترات وجيزة يمكن أن يكون مؤلمًا ، ولكنه ليس خطيرًا بشكل عام. يؤدي النظر مباشرة إلى الشمس إلى ظهور آثار بصرية من مادة الفوسفين وعمى جزئي مؤقت.
كما أنه يسلم حوالي 4 ملي واط من ضوء الشمس إلى شبكية العين ، مما يؤدي إلى تسخينها قليلاً وربما يؤدي إلى إتلافها (وإن لم يكن بشكل طبيعي) يؤدي التعرض للأشعة فوق البنفسجية إلى اصفرار عدسة العين تدريجيًا على مدى سنوات ويمكن أن يتسبب في إعتام عدسة العين ، لكن هذه تعتمد على التعرض العام للأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، وليس على ما إذا كان المرء ينظر مباشرة إلى الشمس.
إن رؤية الشمس من خلال البصريات التي تركز على الضوء مثل المناظير أمر خطير للغاية بدون مرشح مخفف (ND) لتعتيم ضوء الشمس.
- newworldencyclopedia
- pixabay
