الشمس

الشمس نجم قزم أصفر يبلغ من العمر 4.5 مليار عام – كرة متوهجة ساخنة من الهيدروجين والهيليوم وتقع  في مركز المجموعة الشمسية.

تبعد الشمس حوالي 93 مليون ميل (150 مليون كيلومتر) عن الأرض وهي النجم الوحيد في نظامنا الشمسي.

بدون طاقة الشمس ، لا يمكن أن توجد الحياة كما نعرفها على كوكبنا.

من وجهة نظرنا على الأرض ، قد تظهر الشمس كمصدر ثابت للضوء والحرارة في السماء.

لكن الشمس نجم ديناميكية، تتغير باستمرار وترسل الطاقة إلى الفضاء.

يُسمى علم دراسة الشمس وتأثيرها في جميع أنحاء النظام الشمسي الفيزياء الشمسية.

الشمس هي أكبر جسم في نظامنا الشمسي. يبلغ قطرها حوالي 865000 ميل (1.4 مليون كيلومتر).

تحافظ جاذبيتها على المجموعة الشمسية، مما يجعل كل شيء من أكبر الكواكب إلى أصغر أجزاء الحطام في مدار حولها.

على الرغم من أن الشمس هي مركز نظامنا الشمسي وضرورية لبقائنا ، فهي مجرد نجم متوسط ​​من حيث حجمها.

تم العثور على نجوم أكبر بما يصل إلى 100 مرة من الشمس. والعديد من الأنظمة الشمسية لديها أكثر من نجم واحد.

من خلال دراسة النجم، يمكن للعلماء فهم طريقة عمل النجوم البعيدة بشكل أفضل.

الجزء الأكثر سخونة من الشمس هو لبها ، حيث تصل درجات الحرارة إلى 27 مليون درجة فهرنهايت (15 مليون درجة مئوية).

الجزء من الشمس الذي نسميه سطحها – الغلاف الضوئي هو بارد نسبيًا 10000 درجة فهرنهايت (5500 درجة مئوية).

في واحدة من أكبر ألغاز الشمس ، الغلاف الجوي الخارجي للنجم، الإكليل ، يزداد سخونة كلما ابتعد عن السطح.

تصل درجة حرارة الهالة إلى 3.5 مليون درجة فهرنهايت (2 مليون درجة مئوية) – وهي أكثر سخونة بكثير من الغلاف الضوئي.

 

الاسم

تمت تسمية الشمس بالعديد من الأسماء. الكلمة اللاتينية للشمس هي “سول” ، وهي الصفة الرئيسية لكل الأشياء المتعلقة بالنجم

الشمس. هيليوس ، إله الشمس في الأساطير اليونانية القديمة ، يُعير اسمه للعديد من المصطلحات المتعلقة بالشمس أيضًا،

مثل الغلاف الشمسي وعلم الشمس.

إمكانية الحياة

لا يمكن للشمس أن تأوي الحياة كما نعرفها بسبب درجات الحرارة الشديدة والإشعاع.

ومع ذلك ، فإن الحياة على الأرض ممكنة فقط بسبب ضوء الشمس وطاقتها.

 

الحجم والمسافة

شمسنا هي نجم متوسط الحجم يبلغ قطرها حوالي 435000 ميل (700000 كيلومتر).

العديد من النجوم أكبر بكثير – لكن الشمس أكبر بكثير من كوكبنا.

سوف يتطلب الأمر أكثر من 330 ألف كوكب أرضي لتتناسب كتلة الأرض مع  مع كتلة الشمس ، وسيتطلب الأمر 1.3 مليون كوكب أرضي لملء حجم النجم

تبعد الشمس حوالي 93 مليون ميل (150 مليون كيلومتر) عن الأرض.

أقرب نجم نجمي هو نظام Alpha Centauri الثلاثي النجمي: ا

لنجم القزم الأحمر Proxima Centauri يبعد 4.24 سنة ضوئية ، و Alpha Centauri A و B – نجمان شبيهان بالشمس يدوران حول بعضهما البعض – يبعدان 4.37 سنة ضوئية.

السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في عام واحد ، والتي تساوي حوالي 6 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).

 

المدار والدوران

تقع  في مجرة ​​درب التبانة في ذراع حلزوني يسمى Orion Spur  الذي يمتد إلى الخارج من ذراع القوس.

تدور الشمس حول مركز مجرة ​​درب التبانة، حاملة معها الكواكب، والكويكبات، والمذنبات، والأجسام الأخرى في نظامنا الشمسي.

يتحرك نظامنا الشمسي بمتوسط ​​سرعة 450.000 ميل في الساعة (720.000 كيلومتر في الساعة).

ولكن حتى بهذه السرعة ، تستغرق الشمس حوالي 230 مليون سنة للقيام برحلة واحدة كاملة حول مجرة ​​درب التبانة.

تدور الشمس حول محورها وهي تدور حول المجرة. ويميل دورانه بمقدار 7.25 درجة بالنسبة لمستوى مدارات الكواكب.

نظرًا لأن الشمس ليست صلبة ، فإن الأجزاء المختلفة تدور بمعدلات مختلفة.

عند خط الاستواء، تدور الشمس مرة واحدة كل 25 يومًا تقريبًا من أيام الأرض، ولكن عند قطبيها ، تدور الشمس مرة واحدة حول محورها كل 36 يومًا من أيام الأرض.

 

أقمار

كنجم ، ليس للشمس أي أقمار ، لكن الكواكب وأقمارها تدور حول الشمس.

 

حلقات نجمنا الملتهب 

من الممكن أن تكون الشمس محاطة بقرص من الغاز والغبار في وقت مبكر من تاريخها عندما كان النظام الشمسي يتشكل لأول مرة، منذ حوالي 4.6 مليار سنة.

لا يزال بعض هذا الغبار موجودًا حتى يومنا هذا ، في عدة حلقات من الغبار تدور حول النجم.

 

كيف تكوّنت الشمس؟

تكوّنت الشمس منذ حوالي 4.6 مليار سنة في سحابة عملاقة من الغاز والغبار تسمى السديم الشمسي.

عندما انهار السديم بفعل جاذبيته ، دار بشكل أسرع وتم تسويته إلى قرص.

تم سحب معظم مواد السديم باتجاه المركز لتشكيل شمسنا ، والتي تمثل 99.8٪ من كتلة نظامنا الشمسي.

شكلت الكثير من المواد المتبقية الكواكب والأجسام الأخرى التي تدور الآن حول النجم.

(تم تفجير ما تبقى من الغاز والغبار بفعل الرياح الشمسية المبكرة للشمس.)

مثل كل النجوم ، سوف تنفد طاقة شمسنا في النهاية. عندما تبدأ في الموت ، ستتوسع الشمس لتصبح نجمًا عملاقًا أحمر ، وتصبح كبيرة جدًا بحيث تبتلع عطارد والزهرة ، وربما الأرض أيضًا.

يتوقع العلماء أن تكون الشمس أقل بقليل من منتصف عمرها وسوف تعيش5 مليارات سنة أخرى أو نحو ذلك قبل أن تصبح قزمًا أبيض.

 

بنية الشمس 

هي عبارة عن كرة ضخمة من الهيدروجين والهيليوم مرتبطة ببعضها البعض بفعل جاذبيتها.

للشمس عدة مناطق. تشمل المناطق الداخلية القلب والمنطقة الإشعاعية ومنطقة الحمل الحراري.

التحرك للخارج – السطح المرئي أو الغلاف الضوئي هو التالي ، ثم الكروموسفير ، متبوعًا بمنطقة الانتقال، ثم الهالة – الغلاف الجوي الخارجي الواسع للشمس.

بمجرد أن تغادر المادة الهالة بسرعة تفوق سرعة الصوت ، فإنها تصبح هي الرياح الشمسية؟

والتي تشكل “فقاعة” مغناطيسية ضخمة حول نجمنا الملتهب، تسمى الغلاف الشمسي.

يمتد الغلاف الشمسي إلى ما وراء مدار الكواكب في نظامنا الشمسي. وبالتالي ، توجد الأرض داخل الغلاف الجوي للشمس. خارج الغلاف الشمسي هو الفضاء بين النجوم.

اللب هو الجزء الأكثر سخونة من الشمس. التفاعلات النووية هنا – حيث يندمج الهيدروجين لتكوين الهيليوم – تزود حرارة النجم وضوئخ

تصل درجات الحرارة إلى 27 مليون درجة فهرنهايت (15 مليون درجة مئوية) ويبلغ سمكها حوالي 86000 ميل (138000 كيلومتر).

تبلغ كثافة لب النجم حوالي 150 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب (جم / سم مكعب).

هذا هو ما يقرب من 8 أضعاف كثافة الذهب (19.3 جم / سم مكعب) أو 13 ضعف كثافة الرصاص (11.3 جم / سم مكعب).

يتم نقل الطاقة من القلب إلى الخارج عن طريق الإشعاع. يرتد هذا الإشعاع حول المنطقة الإشعاعيةظ

ويستغرق الأمر حوالي 170 ألف سنة للانتقال من القلب إلى قمة منطقة الحمل الحراري.

عند الانتقال للخارج ، في منطقة الحمل الحراري ، تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 3.5 مليون درجة فهرنهايت (2 مليون درجة مئوية).

هنا ، تتحرك فقاعات كبيرة من البلازما الساخنة (حساء من الذرات المتأينة) صعودًا نحو الغلاف الضوئي ، وهي الطبقة التي نعتقد أنها سطح النجم.

سطح النجم 

ليس لنجنا الملتهب سطح صلب مثل الأرض والكواكب والأقمار الصخرية الأخرى.

الجزء من الشمس الذي يطلق عليه عادة سطحه هو الغلاف الضوئي.

تعني كلمة فوتوسفير “كرة ضوئية” – وهي مناسبة لأن هذه هي الطبقة التي تصدر الضوء الأكثر وضوحًا.

هذا ما نراه من الأرض بأعيننا.

(نتمنى أن يكون الأمر بديهيًا – لكن لا تنظر أبدًا إلى الشمس مباشرة دون حماية عينيك.)

على الرغم من أننا نسميها السطح ، إلا أن الغلاف الضوئي هو في الواقع الطبقة الأولى من الغلاف الجوي الشمسي.

يبلغ سمكها حوالي 250 ميلاً ، مع درجات حرارة تصل إلى حوالي 10000 درجة فهرنهايت (5500 درجة مئوية).

هذا أكثر برودة بكثير من اللب المحترق ، لكنه لا يزال ساخنًا بدرجة كافية لصنع الكربون

مثل الماس والجرافيت – لا يذوب فحسب ،بل يغلي.

يتسرب معظم إشعاع الشمس إلى الخارج من الغلاف الضوئي إلى الفضاء.