خورشید چیست؟

همه چیز درباره خورشید

ستاره ای از رشته اصلی با رده طیفی G2. جسم مرکزی منظومه شمسی که تمام سیارات دنباله دارها و سیارکها در مدارهایی دور آن می چرخند.

۹۸درصد جرم منظومه شمسی درون خورشید قرار دارد  و نور و گرمای این ستاره برای تداوم زندگی بسیار ضروری است. منبع انرژی این ستاره فرآیند همجوشی هسته ای است که در آن اتم هیدروژن به هلیم تبدیل می شود. این واکنش در درون هسته انجام  می گردد که خود یک چهارم شعاع خورشید را در بر می گیرد. ذرات نوترینو ناشی از واکنشهای هسته ای درون خورشید در زمین قابل کشف هستند. ساختمان و دینامیک خورشید در علمی به نام خور لرزه نگاری(Helioseismology) مورد بررسی قرار می گیرد. یک منطقه تابشی(radiative)  و بعد از آن یک منطقه همرفتی (convective) هسته را در برگرفته که اندازه آن۲۸/۷ درصد از شعاع خورشید می باشد. قرص قابل مشاهده خورشید نورسپهر (photosphere) نام دارد مناطق فعال خورشید در این قرص را می توان به مناطقی مانند  لکه های خورشیدی و مشعل( faculae ) تقسیم نمود. این عوارض با میدانی مغناطیسی با قدرت ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ گاوس همراه هستند. دراین منطقه میتوان شاهد جودانه (granulation) و در اندازه های بزرگتر ابر جودانه (super granulation) بود که هردو ناشی از فعالیت همرفتی خورشیدی هستند. نورسپهر یا فوتوسفر دارای چرخشی تفاضلی( differential) بوده و دمای آن ۵۷۸۰ درجه کلوین است.

جو درونی خورشید لایه ای به نام فام سپهر یا کروموسفر است که درست بالای نورسپهر قرار گرفته است. بکمک وسایلی مانند خور طیف نگاشت(spectroheliograms) یا طیف سنج میتوان ناظر عوارضی مانند زبانه( prominences)، سیخک(spicules)، کمانک (fibrils)، پلاژ(plages) و مشعل( flocculi) در فام سپهر بود.

لایه بالاتر جوی خورشید تاج یا کرونا است که دمای آن به چند میلیون درجه می رسد. در این منطقه نیز عوارضی مانند حفره های تاجی یا چرخه تاجی وجود دارند.

تمام فعالیت های خورشید شامل انتقال جرمی تاج یا فورانهای تاج خورشیدی  (coronal mass ejection) شراره(flares) مناطق فعال و لکه های ناشی از آنها طی یک چرخه ۱۱ ساله کم و زیاد می شوند. مقدار تابش ورودی به زمین با نام ثابت خورشیدی نیز دارای ارتباطی با این چرخه می باشد تغییرات بلند دوره ثابت خورشیدی حتی به تغییرات اقلیمی نیز منجر می شود و دوره کمینه ماوندر(maunder minimum) یکی از نمونه ها می باشد.

تابش اشعه ایکس قوی ناشی از شراره های خورشید، لایه یونکره(ionosphere) زمین را تحت تاثیر قرار داده و ذرات پر انرژی آزاد شده نیز می توانند خطری برای فضانوردان و ماهواره ها به حساب بیایند. انتقال جرمی تاج (فورانهای تاج خورشیدی یا CME) فضای بین زمین و خورشید را تحت تاثیر قرار داده و موجب طوفانهای مغناطیسی و در نتیجه شفق های قطبی می شود.

ارتعاشات خورشید مانند زنگیست که دائم در حال نواخته شدن است. خورشید در آن واحد بیشتر از ۱۰ میلیون درجه صوت مختلف ایجاد می کند. ارتعاشات گازهای خورشیدی از نظر مکانیکی شبیه به ارتعاشات هوا، که آنها را با نام امواج صوتی می شناسیم، می باشند. از این رو ستاره شناسان امواج خورشیدی را به رغم اینکه نمی شنویم، مانند امواج صوتی می دانند. سریعترین ارتعاش خورشیدی حدود ۲ دقیقه به طول می انجامد. مدت زمان یک ارتعاش مقدار زمان لازم برای کامل شدن یک حلقه یا سیکل از ارتعاش است. آرام ترین ارتعاشی که گوش انسان قادر به تشخیص آن می باشد مدت زمانی معادل ۲۰/۱ ثانیه دارد.

بیشتر امواج صوتی خورشید از “سلولهای حرارتی” موجود در توده های متراکم گاز در اعماق خورشید سرچشمه می گیرند. (هوا دارای خاصیت ارتجاعی می‌باشد هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود، این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را به جلو می‌راند و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از ۱۶ مرتبه در ثانیه تکرار ‌گردد صدا بوجود می‌آید. هر رفت و برگشت لایه هوا یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد یا فرکانس نامیده می‌شود). این سلولها انرژی را تا سطح خورشید بالا می آورند. بالا آمدن این سلولها مانند بالا آمدن بخار از آب در حال جوشیدن است. واژه سلولهای حرارتی به همین دلیل به آنها اطلاق می گردد. هنگامیکه سلولها بالا می آیند، سرد می شوند. آنگاه به درون خورشید جائیکه بالا آمدن از آنجا آغاز می شود باز می گردند. در هنگام سقوط و پائین رفتن سلولهای حرارتی ارتعاش شدیدی به وجود می آید. این ارتعاش باعث می شود که امواج صوتی از درون سلولها خارج شوند.

از آنجائیکه اتمسفر خورشید غلظت کمی دارد، امواج صوتی نمی توانند در آن به حرکت و جریان درآیند. در نتیجه، وقتی که یک موج به سطح می رسد مجددا به درون خورشید بر میگردد. بنابراین قسمت کوچکی از سطح خورشید حرکت تند و سریعی به بالا و پائین پیدا می کند. وقتی یک موج به درون خورشید سفر می کند، به سمت بالا و سطح آن خم می شود. مقدار انحنای موج بستگی به چگالی گازی که موج درون آن حرکت میکند و مواردی دیگر دارد. در نهایت، موج به سطح می رسد و دوباره به درون بر می گردد. این رفت و آمدها تا آنجا که موج انرژی خود را در گازهای پیرامون از دست بدهد، ادامه خواهد داشت.
امواجی که به عمیق ترین فاصله از سطح خورشید فرو می روند طولانی ترین مدت را دارند. برخی از این امواج تا هسته خورشید فرو می روند و مدتی معادل چندین ساعت دارند.

آینده خورشید

طی چند میلیارد سال آینده درخشندگی خورشید بسیار زیاد خواهد شد و دمای زمین به ۱۰۰ درجه رسیده وآب اقیانوسها تبخیر خواهند شد. بعد از مدتی با اتمام سوخت هیدروژنی اش به یک غول سرخ تبدیل خواهد شد. این زمان خورشید دارای مرحله از ناپایداری شده و اندازه خورشید ۵۰ برابر خواهد شد. دمای سطحی کاهش یافته اما درخشندگی کلی تا حدود ۳۰۰ برابر مقدار کنونی افزایش خواهد یافت.دما در هسته خورشید به ۱۰۰ میلیون درجه رسیده و هلیوم بدنبال واکنشهای هسته ای جدید به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد. جرم خورشید آنقدر زیاد نیست که بتواند از طریق واکنشهای هسته ای کربن سوزی و اکسیژن سوزی انرژی تولید کند.بعد از مدتی بادهای خورشیدی شدید از آن وزیدن گرفته و لایه های بیرونی به شکل سحابی سیاره ای به بیرون پرتاب می شوند. بعد از مدتی آنچه که باقی می ماند هسته ای تشکیل شده از مواد دژنره(تبهگن) بوده و خورشید به یک کوتوله سفید تبدیل خواهد شد و بعد از مدتهای طولانی با به ته کشیدن انرژی،به یک کوتوله سیاه مرده و کم فروغ تبدیل خواهد شد.

 برای کسب اطلاعات بیشتر به سایت زیر مراجعه نمایید:

        http://www.solarviews.com/eng/sun.htm

 

برگرفته از هفت آسمان

شبگرد

شبگرد

کارشناس ارشد مهندسی نرم افزار

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: مطالب این سایت طبق قانون کپی رایت می باشد و کپی کردن ممنوع است