مكونات الشمس

الشمــس
الشمس نجم عادى بين نجوم مجرة درب التبانة، ومع ذلك فهو يتميز بكونه أقرب النجوم إلى الأرض، إذ يبعد عن الأرض مسافة مقدارها 149.6 مليون كيلومتر، ويبلغ قطره 1.392مليـون كيلومتر؛ أي أنه يُعادل 109 أضعاف قطر الأرض، ويُعادل حجمه نحو 1.303.600 مثل حجم الأرض، وكتلته حوالـي 332.946 ضعف كتلة الأرض، ومتوسط كثافته 1.409 جرام/ سنتيمتر مكعب، وتدور الشمس حول نفسها بسرعة تصل عند خط الاستواء حوالي 2 كيلومتر/ ثانية، وتقل هذه السرعة بالاتجاه نحو القطبين،


ويُعرف القرص المرئي للشمس الذي يظهر للأرض بالطبقة المرئية الفوتوسفير Photosphere . وتبدو هذه الطبقة كالقرص يزيد لمعانه في الوسط عنه في الأطراف، وتبدو عند التكبير مرقطة وكأنها حبيبات، وهي ناتجة عن اندفاع الغازات المشتعلة إلى أعلى لمسافات تصل إلى 8000 كيلومتر، ثم تهبط إلى الأسفل فتقل درجة حرارتها ويظهر أيضاً على هذه الطبقة بقع سوداء تُعرف باسم الكلف الشمسي Sun Spots. هناك طبقة تغلف الطبقة المرئية السفلي، سمكها بضعة آلاف من الكيلومترات، تُعرف بالطبقة الملونة الكرونوسفير Chronosphere. هي تظهر عندما تكسف الشمس فتبدو كحلقة حمراء متوهجة. وتعلو الطبقة الملونة طبقة الإكليل (كورونا) Corona،، وتتألف هذه الطبقة من غازات ترتفع إلى بضعة ملايين من الكيلومترات وما تبعثه هذه الغازات من ضياء قليل جداً على الرغم من ضخامتها. ويرى هذا الإكليل بوضوح عند الكسوف الكلى، وتبلغ درجة حرارة الكورونا حوالي مليون درجة مئوية.


أ- الكلـف الشمسي Sun Spots


تظهر في طبقة الفوتوسفير بقع سوداء تسمى الكلف الشمسي. وتظهر هذه البقع على فترات دورية تبلغ حوالي 11 سنة ونصف، والكلف الشمسي ناتج عن ظلال سحب التفجيرات السوداء التي تحدث على سطح الشمس،. وهذه البقع تكون صغيرة وتدوم لفترة قصيرة، ويبلغ قطرها بضع مئات من الكيلومترات، والنوع الثاني بقع كبيرة قطرها يصل إلى حوالي 200 ألف كيلومتر.
وبلغت مساحة أكبر بقعة للكلف الشمسي في سنة 1974 حوالي 120 ضعف مساحة قرص الأرض المنظور من الشمس. ولوحظ منذ فترة طويلة أن الكلف يتحرك من الشرق إلى الغرب دائما مما يدل على دوران الشمس على محورها.


ب- الشواظ الشمسي Prominence
هي ألسنة رهيبة من اللهب الأحمر القرمزي ترتفع من سطح الشمس إلى ما يزيد عن مليون كيلومتر و بسرعة تصل إلى 1000 كيلومتر/ثانية، و تشكل هذه الألسنة أقواساً ومنحنيات عند اندفاعها، كما يوضح الشكل ، فهي تندفع إلى مسافة 600 ألف كيلومتر أفقياً وأضعاف ذلك إلى أعلى في ساعة واحدة.
وتظهر هذه الألسنة بين مناطق الكلف الشمسي وتكون في الغالب ثائرة وصغيرة نسبيا، بينما نجد الألسنة الضخمة الهادئة غير مقترنة بالكلف الشمسي. ويمكن رصد الشواظ بواسطة المطياف وبدون حدوث الكسوف الشمسي.




ج- التأجج الشمسي Solar Flares


وهو عبارة عن توهج يحدث بصورة مفاجئة على سطح الشمس بجوار الكلف الشمسي، على شكل انفجار يدوم لفترة قصيرة جداً (حوالي 5 دقائق). ويظهر على شكل ألسنة صغيرة من اللهب لا تلبث أن تختفي.
ويظهر على قرص الشمس سحب وهاجة على طبقة الكرونوسفير، نتيجة توهج بعض العناصر المتأينة كالهيدروجين والكالسيوم. وتسمى هذه السحب المتوهجة باسم الشعيرات الشمسية. ويظهر في الوقت نفسه على السطح بعض الفتائل أو الخيوط السوداء التي تُعرف باسم الزغب الأسود Filaments وتكون مقترنة مع ألسنة اللهب، وترتبط هذه الفتائل السوداء مع الكلف الشمسي. ويظهر الزغب من حيث الشدة مع اشتداد نشاط الكلف الشمسي.

اقرء المزيد

معلومات خطيره عن الشمس

كثير من الناس لا يتصور أن الشمس هى مجرد نجم، ربما لمكانتها المؤثرة فى حياتنا على الأرض. الشمس هى أقرب النجوم من الأرض و هذا أتاح للعلماء دراستها بأستفاضه.


الشمس هى أكبر جسم فى المجموعة الشمسية. و لكنها ليست أكبر النجوم حجما، فترتيبها فى هذا الشأن يأتى فى الـ 10% الأوائل من النجوم الأكبر حجم فى مجرتنا.


يبلغ قطر الشمس 1,392,000 كم (865,000 ميل) و لك أن تتصور أنها تسع لأحتواء 1,000,000 (مليون) كوكب أرض بداخلها. و لكنها أقل سماكة من الأرض بكثير، ذلك لأن مكوناتها عبارة عن غازات متوهجه (incandescent gas).






تحذير هام جدا:
لمشاهدة سطح متوهج و ساخن كسطح الشمس لابد و أن يتم بأستخدام معدات خاصة. لا تنظر الى الشمس أبدا بالعين المجرده أو بمنظار معظم أو بتلسكوب، فهذا يؤدى الى أضرار جسيمة و يسبب العمى المستديم. لذلك يتم أستخدام فلاتر (filters) مخصصة لهذا الغرض، كما تستخدم معدات تقلل من كمية آشعة التحت الحمراء (infrared) و الفوق البنفسجية (ultraviolet) و تصل بهم الى معدل لا يؤذى العين.


و تذكر أن هناك أنواع رخيصة و غير جيده من الفلاتر. لذلك نصح بأن ترصد الشمس مع متخصصين فلكيين و فى أماكن رصد كبيرة.


طبيعة الشمس




تبلغ درجة الحرارة فى لب جسم الشمس 15,000,000 درجة مئوية. و تصل آشعة الشمس الى الأرض فى حوالى 8 دقائق. و مكونات الشمس الكميائية هى فى الحقيقة مكونات غير معقده، تسعة و تسعون بالمائة من مكونات الشمس هى من غاز الهيليوم (Helium)، أما الباقى فيتكون من الأكسوجين و الكربون و النيتروجين و الحديد.


و لذلك فأن لفظ "سطح الشمس" هو وصف مجازى لأنه فى الواقع لا يوجد سطح، فالشمس ليست صلبه كما ذكرنا بل هى كرة مهولة الحجم من الغاز.






اذا ما نظرنا الى الرسم المقطعى للشمس، نرى الآتى:


- لب المشمس (Core)
مركز تولد الطاقة. و هى تنتج عن طريق تفاعلات الذرات الذى ينتج عنه ذرات أثقل و مولده لطاقة رهيبة، هذا يطلق عليه التفاعل الحرارى النووى (thermonuclear fusion)، تلك الطاقة تولد آشعاعات تتصاعد تجاه السطح الخارجى.


من المدهش أن العلماء يقدرون الزمن الازم للفوتون (photon) -- و هو الوحدة الأساسية للضوء -- ليصل من اللب الى السطح بمقدار عدة مئات أو الاف السنين!


بناءا على قياسات العناصر لى سطح الشمس، هناك نظريات فلكية ترجح بأن 98.5% من التفاعلات النووية فى اللب تحدث بأستخدام العناصر الخفيفة، أى الهيدروجين و الهيليوم، أما الـ 15.% الباقية فبسبب تفاعل العناصر الثقيلة و هى النيتروجين و الأكسوجين. و لكن تلك مجرد نظريات و لم يتم التأكد من صحتها حتى الآن.


فى نجوم مثل الشمس يحدث التفاعل النووى على ثلاث مراحل، و يسمى سلسلة البرتون الى بروتون (proton-proton or pp chain):


1. يتصادم بروتونان و ينتج عن ذلك التصادم ديتيريوم (Deuterium) و بوسيترون (Positron) و نيوترينو (Neutrino).


2. يتصادم بروتون مع ديتيريوم لتتكون نواة الهيليوم 3 (Helium-3s) و آشعة الجاما (Gamma ray).


3. ذرتان من الهيليوم 3 تتصادمان و ينتج عن هذا التصادم نواة الهيليوم 4 (Helium-4).










أثناء هذا التفاعل لأنشطار الهيدروجين لتكوين الهيليوم، ينتج جسيمات أولية (elementary particles) تسمى نيوترينو (Neutrino). تلك الجسيمات تنفذ عبر سطح الشمس، و ببعض المجهود نستطيع تبينها على سطح الأرض.


- الطبقة المشعة (Rediative Layer)
تلك الطبقة تمتد من حافة اللب تجاه السطح، بمسافة مابين 25% الى 75% المسافة الى السطح. تلك الطبقة تعمل كموصل للطاقة و الأشعاع. فالطاقة المتولده من اللب تحمل، عن طريق الضوء (photons). و على الرغم من أن الفوتونات تتحرك بسرعة الضوء الا أنها تنعكس مرات كثيرة عبر تلك الطبقة الكثيفة مما ينتج عنه أن الفوتونات تستغرق حوالى مليون سنة لتصل الى السطح!


فالكثافة تتناقص من 20 جم/سم3 (مكعب) فى القاع (تقريبا نفس كثافة الذهب) الى 0.2 جم/سم3 فى الطبقة المشعة (أقل من كثافة الماء).


كما تتناقص درجة الحرارة من 7,000,000 درجة مئوية الى 2,000,000 درجة مئوية خلال نفس المسافة.


- طبقة السطح البينى (Interface Layer)
تقع بين الطبقة المشعة و طبقة الحمل الحرارى (Convective Layer). الحركة الدينامكية الحيوية لهذه الطبقة تكون فى ذروتها عن السطح و تتناقص بأتجاه الداخل ختى تصل لدرجة السكون كالطبقة المشعة عندما تجاورها. و تعتبر هذه الطبقة رقيقة نوعا ما، الا أنها كانت مجال دراسات فلكية مؤخرا. فالدرسات الحديثة ترجح بأن مجال الشمس المغناطيس يتولد فى هذه الطبقة، لذلك يطلق عليها بعض العلماء أسم "الدينامو المغناطيسى".


التغيرات المنسابة فى أندفاع السرعة (changes in fluid flow velocities) عبر هذه الطبقة يزيد من أمتداد و قوة المجال المغناطيسى.


- طبقة الحمل الحرارى (Convective Layer)
تمتد من عمق 200,000 كم و حتى السطح. فى بداية هذه الطبقة تكون درجة الحرارة حوالى 2,000,000 درجة مئوية. و هذه درجة "باردة" كافية للأيونات الثقيلة (heavier ions)، مثل الكربون و النيتروجين و الأكسوجين و الكالسيوم و الحديد، لتحتفظ ببعض اليكتروناتها. و هذا يجعل المادة عتمه أكثر (more opaque)، الشيئ الذى بدوره يصعب من نفاذ الأشعاع. هذا يؤدى لتركيز الحرارة مما يؤدى الى غليان السائل و تحوله. هذا التحول ينقل الحرارة بقوة و سرعة الى السطح. يمتدد السائل ثم يبرد أثناء صعوده الى السطح. عند السطح المرئي تنخفض درجة الحرارة الى 5,700 درجة، كما تنخفض الكثافة الى 0.0000002/جم سم3، أى حوالى 1/10,000 من كثافة الهواء عند قياسها عند سطح البحر.


الحركات التى تم وصفها هى مرئية لنا عند سطح الشمس و تسمى Granules و Supergranules.

اقرء المزيد

أسماء ساعات النهار عند العرب

أطلق أجدادنا العرب اسماً لكلّ ساعة من ساعات النهار :


الصباح : أوَّل ساعة من النهار


والبُكور: ما قبل طلوع الشَّمس


والغَدَاة : مابعد طلوع الشَّمس


والضُّحى : ارتفاع الشَّمس


ورَأْد الضُّحى ، والإشراق ، والضَّحَاء ، والشُّرُوق ، والزَّوال ، والجُنوح


والهاجِرة أو الهجيرة : متى استوت الشَّمس في كبد السَّماء


والظَّهِيْرَة ، والرَّوَاح ، والأصيل ، والمساء


والعصر أو القَصْر : ما بعد المساء ، والطُّفُول أو الطَّفَل


والعشيَّة : آخر ساعة من النهار


والشَّفَق : أول ساعة من الليل وهو وقت صلاة المغرب


والعِشاء : بعدما يغيب الشَّفق


والعَتَمة : إذا اشتدّت ظلمة الليل


والسُّحَرة : آخر الليل قُبَيل الغَلَس


والغَلَس : ظلام آخر الليل قبيل البلجة


والتنوير : ما بعد صلاة الفجر

اقرء المزيد