مقاله خورشید

[Mohammad Aref 120,438]

دانستنی های کلی در مورد خورشید

 

آشنایی با خورشید

خورشید ستاره ای است که در مرکز منظومه شمسی قرار دارد کره ای بزرگ از گاز های سوزان و واکنش های هسته ای است که زمین را ازنور و گرما بهرمند می سازد .

درخشش مطلق خورشید ( درخشندگی درونی آن ) برابر با 83/4 + است نوع آن می باشد ( نوع مربوط به ستارگانی است که طیف آنها خطوط فلزی قوی را جذی می کند ) یونانی ها خورشید را هلیوس و رومی ها آن راسول می نامیدند .

 

فاصله خورشید از زمین چه قدر است ؟

خورشید ستاره ای زرد رنگ با اندازه متوسط است که فاصله آن از زمین به مقدار 93،026،724 مایل ( 000/680 /149 کیلو متر یا یک واحد نجومی ) است نزدیکترین فاصله زمین تا خورشید ( نزدین ) در حدود 2 ژانویه هر سال است در این هنگام فاصله ای برابر با 4/91 میلیون مایل ( 1/147 میلیون کیلومتر ) بین آنها وجود دارد دورترین فاصله زمین تا خورشید ( اوج ) در حدود 2 جولای هر سال است در این هنگام فاصله ای برابر با 8/94 میلیون مایل ( 6/ 152 میلیون کیلومتر ) بین آنها وجود دارد .

 

نمودار مدار زمین و خورشید

 

دمای خورشید

دمای مرکز خورشید بین 10 0 تا 0 5/22 میلیون فارنهایت دمای سطح آن حدود 900/9 فارنهایت ( 500/5 سانتیگراد و دمای جو خارجی خورشید ( که در حین کسوف قابل مشاهده است ) بین 5/1 تا 2 میلیون فارنهایت است در مرکز لکه های بزرگ خورشیدی مقدار گرما به 7300 فارنهایت ( 4000 سانتی گراد ) می رسد دمای خورشید به واسطه انرژی گسیل شده از آن (نور و گرما ) تعیین می شود .

 

ترکیب خورشید

خورشید درحدود 10×2 کیلو گرم گاز تشکیل شده است 75% از این گاز ها هیدروژن و 25% از آن هلیوم است حدود 1/0 % نیز فلزات ناشی از همچوشی هسته ای هیدروژن هستند این نسبت با گذر زمان که اتمهای کوچک تر با ادامه واکنش های هسته ای تبدیل به اتمهای بزرگتر می شوند تغییر می کند از آنجا که حدود 5/4 میلیارد سال از عمر خورشید می گذرد ، این ستاره حدود نیمی از منابع هیدروژن خود را سوزانده است خورشید متعلق به نسل دوم یا سوم ستاره ها است ستاره های نسل دوم تنها هیدروژن نمی سوزانند بلکه عناصر سنگین تر از هلیوم و فلزات را نیز به عنوان سوخت در اختیار دارند این نوع ستاره ها به واسطه انفجار بزرگ ( آوارهای ناشی از انفجار گروه دوم ستارگان ) به وجود آمدند نام عنصر هلیوم از خورشید ( در یونان هلیوس ) گرفته شد علت این انتخاب این بود که این عنصر اولین بار روی خورشید شناسایی شد گاز هلیوم برروی خورشید فراوان اما برروی زمین اندک است عنصر هلیوم توسط جولیوس جانسون در هنگام کسوف مطلق سال 1868 کشف شد او در آن زمان توانست خط جدیدی را در طیف جذاب خورشید شناسایی کند نورمن لوکیر نام هلیوم را پیشنهاد داد ترکیب خورشید با بهره گیری از طیف نمایی که در آن نور مرئی خورشید ( طیف خورشید ) مورد مطالعه قرار می گیر ، بررسی می شود .

 

تولید انرژی هسته ای

همچوشی هسته ای در مرکز خورشید باعث تولید مقادیر عظیم انرژی از طریق فرآیند تبدیل هسته های هیدروژن به هلیوم می شود ( همچوشی هسته ای ) هر چند انرژی هسته ای خروجی خورشید کاملاً منسجم نیست ، در هر ثانیه خورشید حدود 000/000/00 6 میلیون تن هسته هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کند این واکنش های همچوشی بخشی از جرم اتمها را ( حدود 4 میلیون تن ) به انرژِ تبدیل کرده و مقدارعظیمی از آن را به صورت گرما و نور در منظومه شمسی آزاد می کند در حین این واکنشهای همچوشی ، خورشید در هر ثانیه 4 میلیون تن از جرم اتم ها را از دست می دهد سوخت خورشید حدوداً 5 میلیارد سال دیگر به پایان می رسد هنگامی که این اتفاق رخ دهد خورشید منفجر شده و به صورت یک سحاب ابر سیاره ای در می آید سحاب سیاره ای پوسته بزرگی از گاز است که سیاره های منظومه شمسی را نابود خواهد کرد .

 

عمر خورشید

خورشید 5/4 میلیارد سال پیش ، هنگامی که منظومه شمسی با ابری از جنس گاز و گرد و غبار آمیخته شد به وجود آمد.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Mohammad Aref 120,438]

ساختار خورشید

 

مرکز :

مرکز خورشید دارای دما و فشار بی نهایت زیادی است

دمای خورشید حدود 15 میلیون درجه سانتی گراد است . در این دما همجوشی هسته ای روی داده که در آن یک هسته هیدروژن به یک هسته هلیوم به اضافۀ مقدار زیادی انرژی تبدیل می شود سوختن هیدروژن باعث آزاد شدن پرتوهای گاما ( فوتون های پر انرژی ) و نوترینوها

( ذرات بدون باروجرم ) می شود.

 

منطقـۀ رادیواکتیو:

لایه در بر گیرندۀ مرکز خورشید، منطقه رادیو اکتیو است که گسیل دهنده تشعشعات می باشد . این تشعشعات به طرف بیرون منتشر می شوند . دمای این بخش خورشید بین 000/000/1سانتی گراد تا 000/000/15 سانتی گراد نوسان دارد . به علت اینکه فوتون ها تدریجا به سمت بیرون منتشر می شوند ، عبور آنها از منطقه رادیواکتیو ممکن است میلیون ها سال طول بکشد .

 

منطقه انتقالی :

در این لایه ، فوتونها به حرکت خود به سمت خارج از طریق انتقال گرما ادامه می دهند ( به طرف دما و فشار کمتر ) دمای این بخش بین 000/6 تا 000/000/1 سانتی گراد نوسان دارد .

 

نوره کره :

این بخش ، جو پایین خورشید بوده و قسمتی است که ما آن را می بینیم ( از آنجا که نور را با طول موج های مرئی گسیل می کند ) ضخامت این لایه حدود 300 مایل ( 500 کیلو متر ) و دمای آن حدود00 5/ 5 سانتی گراد می باشد .

 

رنگ سپهر : این لایه قرمز رنگ منطقه ای است که دمای آن در حال افزایش است

دما در ارتفاعات پایین آن 000/6 سانتی گراد و در ارتفاعات بالا 000/5 سانتی گراد است

ضخامت این لایه به چند هزار مایل ( چند هزار کیلو متر ) می رسد . علت قرمز به نظر آمدن این بخش این است که اتمهای هیدروژن در حالت بر انگیخته قرار دارند و تشعشعات را در نزدیکی بخش سرخ طیف مرئی گسیل می دارند رنگ کره در زمان کسوف ( هنگامی که ماه مسیر نور کره را مسدود می کند ) قابل مشاهده است

 

هاله خورشید :

این بخش لایه خارجی جو خورشید است . هاله خورشید به مقدار یک میلیون مایل امتداد می یاب و دمای آن به یک میلیون درجه سانتی گراد می رسد . در جاهایی که میدان مغناطیسی خورشید به صورت حلقه ای وارد فضا می شود ، گودال هایی در هاله خورشید پدید می آید . این گودال های هاله ای ممکن است منشأ باد خورشیدی باشند ، جریانی از ذرات فعال که در منظومه شمسی نفوذ می کنند .

[Mohammad Aref 120,438]

گردش خورشید

 

خورشید به دور محوری چرخش می کند که تقریباً بر سطح کسوفی عمود است . محور گردش خورشید به مقدار 25/7 درجه از سطح کسوفی اتحراف دارد .

جهت گردش خورشید در خلاف عقربه های ساعت است ( هنگامی که از شمال به آن نگاه شود ) ، همان جهتی که سیارات به دور خود ( وبه دور مدار خورشید ) می چرخند به دلیل این که خورشید متشکل از گاز است زمان گردش آن به دور خودش بر حسب عرض جغرافیایی آن متغیر است . مناطق استوایی ( ارتفاع = صفر ) در 6/25 روز یک گردش کامل می کنند . گردش مناطق دارای عرض جغرافیایی 60 درجه حدود 9/30روز طول می کشد . گردش مناطق قطبی 36 روززمان می برد

[Mohammad Aref 120,438]

جرم و اندازه

اندازه خورشید

قطر خورشید 938/864 مایل ( 980/391/1 کیلو متر است .

این اندازه حدوداً 10 برابر بزرگتر از سیاره مشتری و 109 برابر بزرگتر از سیاره زمین است . حجم خورشید 400/299/1 برابر بزرگتر از حجم زمین است .

 

 

حدود 000/300 را کره زمین در خورشید جا می گیرد . با این وجود در مقایسه با ستاره های دیگر خورشید ستاره متوسطی است . غولهای قرمز مانند ً منکب الججارً حدود 700 مرتبه بزرگتر از خورشید بوده و 50 مرتبه از آن جرم بیشتری دارند ً منکب الججارًحدوداً

000/14 مرتبه درخشان تر از خورشید است . در برابر ابر غولهای سرخ کوتوله و کوچک به نظر می آید . اندازه ظاهری خورشید در آسمان arc minutes است ( بزرگترین جسم در آسمان l arc minute بزرگتراز ماه ).

جرم خورشید

جرم خورشید حدودًا 30 10/× 99/1 کیلو گرم می باشد . این مقدار 000/333 برابر بیشتر از جرم زمین است . خورشید دارای 8/99 % از کل جرم منظومه شمسی است . با وجود تبدیل شدن هیدروژن به هلیوم در واکنشهای همجوشی و آزاد شدن مقدار زیادی انرژی در این فرآیند ، به تدریج از جرم خورشید کاسته می شود .

[Mohammad Aref 120,438]

لکه های خورشیدی

 

لکه های خورشیدی بخشهای نسبتاً تیره و خنکی بر روی سطح خورشید هستند . آنها در اندازه ها و اشکال مختلف و به صورت گروهی هستند.این لکه ها بسیاربزرگتر از زمین هستند و قطر آنها 10 برابر قطر زمین استلکه های خورشیدی تک ، بین یک تا دو هفته عمر می کنند اما تعداد لکه های خورشیدی از یک چرخه 11 ساله پیروی می کند چرخه فعلی لکه های خورشیدی در میانه سال 2000 میلادی افزایش خواهد یافت . این لکه هااز زمین دیده می شوند .

چرخه لکه خورشیدی توسط هاینریششوآبه در سال 1843 کشف شد ( او مشاهدات خود را در سال 1826 آغاز کرد )

 

هشدار : خیره شدن به خورشید می تواند باعث آسیب دای به چشمان شما شود

سایه :

سایه بخش داخلی ، تاریک و خنک ( 6600 فارنهاید = 3400 سانتی گراد ) لکه خورشیدی است . پهنای سایه یک لکه خورشیدی می تواند به 00/12 مایل ( 000/20 کیلو متر ) برسد . میدان مغناطیسی خورشید در منطقه سایه بسیار قوی است .

 

نیمسایه :

نیمسایه بخش خارجی و نسبتاً روشن لکه خورشید است این بخش به شکل حلقه ای است که سایه را در بر گرفته است

روزنه ها : روزنه لکه خورشیدی است که نیمسایه ندارد . عرص روزنه ها حدود 500/1 مایل ( 500/2 کیلو متر ) و روشن تر از سایه لکه های خورشیدی هستند

دانه : دانه به دانه های خورشیدی همراه با خطوط بین دانه ای گفته می شود ( مناطق تاریک و خنک بین دانه ها جایی که مواد خورشیدی در سطح نفوذ می کنند ) بخش دانه ، سطح مری خورشید (نور کره ) را می پوشاند

 

دانه ها :

دانه ها منطقه ای از خورشید هستند که مواد خورشیدی داغ بر سطح خورشید می آیند . عرض دانه ها حدود 600 مایل ( 1000 کیلومتر ) بوده و پس 5 تا 10 دقیقه از بین می روند . این فرآیند مانند جوشیدن سطح خورشید به صورت یک قوری آب است .

علت وجود لکه های خورشیدی چیست ؟

لکه های خورشیدی جایی که میدان مغناطیسی خورشید به صورت حلقه ای از سطح آن خارج شده و باعث خنک و تیره شدن آن قسمت از سطح می شود ، به وجود می آیند . وجود این اختلالات در میدان مغناطیسی خورشید باعث سرد شدن لکه خورشیدی به اندازه2700 فارنهاید ( 1500 سانتی گراد ) از محیط مجاور خودد می شود . شعله خورشیدی ، بر جستگی ها ، باد خورشیدی و دفعیات جرم هاله ای خورشید

[Mohammad Aref 120,438]

شعله های خورشیدی

یک شعله خورشیدی ، طوفان مغناطیسی بر روی خورشید است که به صورت یک لکه بسیار ر درخشان ویک فوران سطح گازی به نظر میرسدشعله های خورشیدی مقادیر زیادی ذرات پر انرژی و گاز آزاد کرده بسیار داغ هستند ( بین 6/3 تا 24 میلیون درجه فارنهاید ) شعله های خورشیدی هزاران مایل از سطح آن پرتاب می شوند این شعله ها اولین بار توسط لرد ریچارد کرینگتون در سال 1859 مشاهده شدند .

او این طور می گوید : هنگامی که در حال تماشای خورشید با تلسکوپ بودم دو تکه نور سفید و بسیار روشن را در نزدیکی گروه بزرگی از لکه های خورشید دیدم تنها چند ثانیه بعد ، شعله نا پدید شد .

اخیراً کشف شده است که شعله های خورشیدی رویدادهای شدید ارتعاشی بر روی خورشید هستند هنگامی که زلزله خورشیدی اتفاق می افتد ، انرژی در امواج ارتعاشی روی سطح نسبتاً روان خورشید آزاد می شود این امواج در دایره هایی که مرکزشان با مرکززلزله خورشیدی تطابق دارد تشعشع می یابد به نظر می آید این امواج ارتعاشی ، امواج متراکم باشند ( احتمالاً مانند امواج نوع که توسط زلزله ها تولید می شوند ) شدت زلزله های خورشیدی به 3/11 درجه در مقیاس ریشتر میرسد این زلزله های بزرگ خورشیدی نیرویی 000/40 برابر زلزله سال 1906 سان فرانسیکو آزاد می کنند. زلزله های خورشیدی اولین بار توسط آلکساندرکوسوویکف ( دانشگاه استانفورد ) و والنتینا ژارکووا ( دانشگاه گلاسکو ) مشاهده شد.

 

باد خورشیدی

باد خورشیدی جریان مداومی از یون ها ( ذرات باردار ) است که توسط نا هنجاری های مغناطیسی روی خورشید بیرون داده می شود باد خورشیدی در جایی که میدان مغناطیسی خورشیدبه جای بر گشتن به درون خورشید وارد فضا می شود ، ساتع می گردد . این ناهنجاری های مغناطیسی در هاله خورشید گودال های هاله ای نام دارند . در عکسهای گرفته شده از خورشید توسط اشعه x این گودال های هاله ای به صورت مناطق سیاه مشخص هستند این گودال ها برای ما ماهها یا سالها عمر مکنند حدود 5/4 روزطول می کشدتا باد خورشیدی به زمین برسد .

 

سرعت باد خورشیدی به 250 مایل بر ثانیه ( 400 کیلو متر بر ثانیه ) می رسد . به دلیل خارج شدن ذرات از خورشید هنگام چرخش آن ، باد خورشیدی به صورت مار پیچی در سر تا سر منظومه شمسی می وزد . از جمله این تأثیرات نوسان دادن ستاره های دنباله دار به دور از خورشید ، ایجاد شفق قطبی روی زمین و برخی سیاره های دیگر ، اختلال در سیستمهای ارتباطی الکتریکی و انحراف دادن فضا پیما ها از مسیر است برجستگی های خورشیدی ( یا رشته ) کمانی گاز است که از سطح خورشید فوران می کندبر جستگی ها می توانند صدها هزار مایل در فضا امتداد یابند .

برجستگی ها توسط میدان های مغناطیسی قوی بر فراز سطح خورشید قرار گرفته و می توانند ماههای زیادی دوام آورد گاهی اوقات اکثر برجستگی ها فوران کرده و مقادیر عظیمی از مواد خورشیدی را به فضا پرتاب می کنند .دفع جرم هاله ای ( اختصاری cme ) ،انفجارات بزرگ و باد کنک شکلی از پلاسما است که خورشید پدید می آیند . در حالی که این انفجارات باد خورشید بر فراز هاله خورشید می رسد درامتداد خطوط میدان مغناطیسی خورشید حرکت کرده و دما راتا دهها میلیون درجه افزایش می دهد . این انفجارات منجر به آزاد شدن 220 میلیارد پوند ( 100 میلیارد کیلوگرم ) پلاسما می شوند . دفع جرم هاله ای خورشید می تواند باعث اختلال در ماهواره های زمین شود این پدیده معمولاً مستقلاً رخ می دهد ، اما گاهی اوقات رویداد آن با شعله های خورشیدی ارتباط دارد.