دانستنی های جالب و شگفت انگیز درباره خورشید
دانستنی های شگفت انگیز خورشید که باید بدانید !
خورشید بـه عنوان یک ستاره در گروه کوتوله زرد-نارنجی قرار دارد ودر مرکز ان منظومه شمسی واقع شده اسـت. همچنین بـه عنوان بزرگ ترین، درخشان ترین و پر جرم ترین جسم منظومه شناخته میشود. آفتاب تقریباً 4.5 میلیارد سال قبل، از مانده یک ابر متراکم و عظیم از گاز شکل گرفت کـه این ابر نیز بقایای ستارگان در نسل قبلی بود.
البته بخش متراکم این ابر در مرحله نخست منجر بـه ساخت پیش ستاره اي شد کـه طی یک فرایند پیچیده و بـه مرور زمان بـه آفتاب بدل گردید. هم زمان با این فرایند سیارات، سیارک ها و قمرهای دیگر از ماده خام تشکیل شدند و از طریق گرانش شدید روی مدار خورشید قرار گرفتند تا منظومه شمسی را ایجاد کنند.
حقایق جالب درباره خورشید
خورشید بـه عنوان ستاره کوتوله زرد در منظومه شمسی برای حیات بشر و تمام اکوسیستم موجود در کره خاکی از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. همچنین جرم این ستاره تقریباً دو ضربدر ده بـه توان سی کیلو گرم و قطر ان هشتصد و شصت و پنج هزار مایل اسـت کـه اندازه معمولی بـه نظر میرسد. زیرا ستارگانی با ابعاد بزرگ تر و کوچک تر نیز در منظومه شمسی وجود دارند. البته انچه آفتاب رابا ستارگان دیگر متمایز می نمایند این اسـت کـه در منظومه خود تنها می باشد. اما اکثر ستارگان در منظومه هایي با حداقل یک یا حداکثر چند ستاره همراه هستند.
در مرکز آفتاب یک نیروی گرانش وجوددارد کـه همجوشی هسته اي را بـه دنبال دارد و بـه ستاره نیرو می بخشد. نور و گرمای ناشی از واکنش هسته اي منجر بـه تکامل و شکوفایی حیات روی کره خاکی میشود. البته در نهایت همین روند همجوشی هسته اي آفتاب را از بین خواهد برد و روزی سوخت هسته اي این ستاره کوتوله زرد رنگ بـه پایان میرسد.
خورشید از چه چیزی ساخته شده است؟
خورشید در واقع یک جسم ستاره اي بوده کـه با ذوب هیدروژن باعث ایجاد هلیوم میشود. همچنین تفاوت موجود مابین جرم اتم هاي هیدروژن و البته اتم هلیوم «آزاد کننده انرژی» نور و گرمایی تولید میکند کـه در حفظ و شکوفایی حیات روی زمین نقش اصلی دارد. ستارگانی هم چون آفتاب پیش از آنکه روند همجوشی هسته اي را شروع نمایند بایستی از روی اجبار جرم لازم را جهت فرایند همجوشی از فضای اطراف خود دریافت کنند.
بنابر این از یک پیش ستاره و طی فرایند ذکر شده بـه ستاره کامل تبدیل میشوند. آفتاب مانند سایر ستارگان رشته اصلی، بخش کلی جرم ان از هلیوم و هیدروژن تشکیل شده و مابقی ان مقدار خیلی کمی از عناصر سنگین می باشد.
در علم ستاره شناسی هر عنصری کـه از هیدروژن و هلیوم سنگین تر باشد قطعا فلز بوده و با حرف لاتین Z نمایش داده میشود. همچنین ترکیب عناصر تشکیل دهنده خورشید شامل هیدروژن «73%»؛ هلیوم «25%» و دیگر فلزات «2%» اسـت. البته هرچقدر ابعاد و حجم سیاره بیشتر باشد قطعا سرعت روند سوخت و ساز هیدروژنی در ان رو بـه افزایش خواهد بود.
پس ستارگانی کـه در مقایسه با آفتاب جرم بزرگتری دارند قطعا طول عمر کوتاه تری را تجربه میکنند. برای مثال و طبق بیانیه دانشگاه سوینبرن استرالیا اینگونه اسـت کـه ستارگانی با جرم 40 برابر بیشتر از آفتاب تقریباً یک میلیون سال عمر میکنند. ناگفته نماند کـه طول عمر رشته اصلی آفتاب بـه صورت میانگین 10 میلیارد سال می‌باشد.
گرمای خورشید چقدر است؟
دمای هسته خورشید تقریباً بـه 15 میلیون درجه سانتی گراد یا 27 میلیون درجه فارن هایت میرسد. همچنین قسمت عمده ان کـه همان هیدروژن اسـت در هسته بـه شکل پلاسمای یونیزه یافت میشود. زیرا وضعیت ان ستاره بـه حدی گرم و سخت اسـت کـه از اتم هاي تشکیل دهنده بـه سهولت الکترون ها را جدا میکند.
البته با این وجود هسته آفتاب و نحوه عملکرد ان همان گونه برای انسانها نامشخص می‌باشد. عمیق ترین بخش از آفتاب کـه انسانها از روی زمین تا بـه امروز موفق بـه رویت ان شده اند، سطح پلاسمایی آفتاب یا همان فوتوسفر اسـت. ناگفته نماند کـه دمای فوتوسفر از 6700-14000 فارن هایت قابل تغییر می باشد.
یکی از حقایق جالب درمورد خورشید بـه تاج یا جو ان اختصاص دارد. همچنین جو ضعیف و سست آفتاب در بالای فوتوسفر قرار گرفته ودر اصطلاح علمی بـه تاج مشهور می باشد. تاج آفتاب در حالت عادی و از سطح کره خاکی قابل رویت نیست، زیرا نور ساطع شده از تاج آفتاب از نور فوتوسفر تاثیر می پذیرد. البته برمبنای مدل هاي نظری دانشمندان و بررسی ساختار ستارگان، هرچقدر بـه سمت مرکز آن ها حرکت شود قطعا دما افزایش مییابد.
این امر در حوزه کروموسفر آفتاب کـه مابین هسته و فوتوسفر قرار دارد نیز صدق میکند. ناگفته نماند کـه دراین موقعیت دمای بالاتر از سطح بوده و بـه 500 هزار درجه سانتی گراد یا 900 هزار درجه فارن هایت میرسد.
چه چیزی به خورشید نیرو می دهد؟
دانستنی های جالب درباره خورشید
انرژی تابشی خورشید از یک منبع اصلی و فرایند همجوشی تحت عنوان زنجیره پروتون-پروتون فراهم میگردد کـه پیروزترین حالت ان همان واکنش ppl می‌باشد. البته این فرایند با فشار گرانشی هسته آفتاب در اتصال هسته هاي هیدروژن، ایجاد اتم هاي سنگین تر و تسلط بر بار مثبت آن ها موثر اسـت.
همچنین کارکرد زنجیره واکنشی ppl بـه این شکل اسـت کـه 4 اتم هیدروژن را دریافت میکند و با ترکیب انها دو فوتون پرتو گرما، دو نوترینو، دو پوزیترون و یک اتم هلیوم ایجاد می‌نماید.
هسته آفتاب نیز حاوی الکترون هاي سست زیادی بوده کـه دراین بین دو پوزیترون خیلی سریع از بین می‌روند. ولی پرتوهای آزاد شده گاما ناشی از واکنش همجوشی بعد از چند میلی متر پلاسمای آفتاب جذب می‌گردند و مجددا در جهت هاي تصادفی و با انرژی کمتر تابیده میشوند.
میلیاردها واحد از نوترینو در هر ثانیه از آفتاب آزاد میشود و برعکس فوتون ها با ماده کمتر وارد واکنش شده و از آفتاب بـه سادگی می گریزد. این امر حاکی از ان اسـت کـه آفتاب مقدار هنگفتی از هیدروژن بـه مصرف می‌رساند تا درخشش خودرا در واحد 1026*3.846 وات همان گونه حفظ نماید.
فعالیت های خورشیدی
خورشید زیر مجموعه ستارگان کهکشان راه شیری بوده کـه در مرکز منظومه شمسی قرار دارد. این ستاره همانند دیگر سیاره ها در فعالیت هایي از جمله زباله، شراره، لکه، بادها و ارتعاشات می باشند کـه مهمترین انها بـه شرح زیر هستند.
زباله خورشیدی
این زباله از ماندگاری 2-3 ماهه برخوردار بوده و از سطح آفتاب تقریباً 50 هزار کیلومتر بالاتر میرود. البته زمانی کـه زباله بـه این ارتفاع میرسد با سرعت حیرت آور هزار کیلومتر بر ثانیه، گدازه هایي بـه طرف بیرون پرتاب مي نماید کـه بـه فوران تاجی مشهور می باشد.
شراره خورشیدی
شراره حاصل انفجار بسیار بزرگ در اتمسفر آفتاب می باشد کـه انرژی معادل شش ضربدر ده بـه توان 25 ژول را آزاد میکند. البته این پدیده در دیگر ستارگان رویت میشود کـه بـه شراره ستاره اي مشهور اسـت. همچنین شراره لایه هاي مختلف سطح آفتاب از جمله شیدسپهر، فام سپهر و تاج خورشیدی را نیز تحت تاثیر گذاشته و تا میلیون‌ها درجه کلوین، دمای پلاسما را افزایش می‌دهد.
لکه خورشیدی
لکه در واقع ناحیه اي از سطح آفتاب را اشغال میکند و دلیل ایجاد ان؛ فعالیت هاي مغناطیسی شدید کـه مانع انتقال گرما بـه دیگر سیارات میشود. سپس با کاهش درجه حرارت در سطح آفتاب این لکه ها بـه خوبی خودرا نمایان میکنند از روی زمین و با تلسکوپ قابل رویت می باشند.
بادهای خورشیدی
بادها در واقع جریانی حاوی پلاسما یا همان ذرات یونی انرژی داری می باشند کـه از سوی آفتاب بـه فضا در کل جهات ساطع می‌گردند.
ارتعاشات خورشیدی
ارتعاشات آفتاب در واقع زنگی اسـت کـه بـه طور مستمر نواخته میشود. این ستاره هم زمان قادر بـه تولید 10 میلیون درجه صوت متعدد می‌باشد. همچنین ارتعاشات گازهای آفتاب از لحاظ مکانیکی بـه ارتعاشات هوا شباهت زیادی داشته و با اسم امواج صوتی شناخته میشوند. بنابر این ستاره شناسان و دانشمندان امواج آفتاب را مشابه امواج صوتی می دادند باوجود این کـه ساکنین زمین این امواج را نمی‌شنوند.
البته سریعترین ارتعاش آفتاب فقط 2 دقیقه طول می‌کشد. درنتیجه مدت زمان مصرفی یک ارتعاش در واقع مقدار زمان مورد نیاز جهت تکمیل یک سیکل یا حلقه از ارتعاش می‌باشد. در حالت کلی گوش انسان می‌تواند آرام ترین ارتعاش معادل 20/1 ثانیه را تشخیص دهد.
چرخش خورشید
آفتاب در طول هرماه بـه دور خود یک دور کامل می‌چرخد. البته این ستاره یک جرم گازی بوده و بـه همین دلیل قسمت هاي متعدد ان با سرعت کاملا متفاوت حرکت میکند. سپس گازهای پیرامون خط استوا در طول هر 25 روز می‌توانند حرکت خودرا با یک دور کامل بـه پایان برسانند.
گازهایی کـه در عرض هاي جغرافیایی بالاتر قراردارند برای یک دور کامل بـه 28 روز زمان نیازمندند. ناگفته نماند کـه محور گردش آفتاب در مقایسه با محور گردش زمین تقریباً دارای چند درجه شیب می‌باشد. درنتیجه قطب جغرافیایی جنوب یا قطب جغرافیایی شمال از زمین دیده میشود.
خورشید چه زمانی می میرد؟
خورشید از میانگین عمر رشته اصلی خود تقریباً نیمی را گذرانده و 4.5 میلیون سال می باشد کـه در حال سوزاندن هیدروژن از طریق فرایند همجوشی هسته اي اسـت. البته این ستاره منظومه شمسی در رویایی دائمی بـه سر می‌برد. زیرا توسط فرایند همجوشی هسته اي، فشار تشعشع بیرونی ایجاد میشود ودر نیروهای گرانشی درونی تعادل بـه وجود می آورد.
ولی هنگامی کـه هیدروژن آفتاب بعد از میلیارد سال دیگر تمام میشود دیگر خبری از نیروی عکس نیروی گرانش درونی نخواهد بود. پس مرکز آتاب بـه یک فروپاشی گرانشی میرسد ودر شکل یک هسته متراکم و فشرده ظاهر میشود. در نهایت هلیوم بـه عناصر سخت و متراکم تری از جمله اکسیژن، نیتروژن و کربن تبدیل میگردد.
البته پوسته بیرونی آفتاب اثر معکوسی بـه این فرایند دارد. زیرا گرمای ایجاد شده در روند همجوشی جدید منجر بـه گستردگی پوسته بـه سمت بیرون میشود. همین اتفاقات اثرات مخربی بر دیگر سیارات نزدیک بـه آفتاب در منظومه شمسی ایجاد میکنند.
زمانی کـه آفتاب وارد این مرحله گردد شبیه یک غول سرخ رنگ شده و با انبساط پوسته تا جوار مدار مریخ خواهد رسید. بنابر این سیارات سر راه خود از جمله عطارد، زهره و زمین را نابود میکند. ناگفته نماند کـه تبدیل آفتاب بـه یک غول سرخ رنگ بـه عنوان آخرین وضعیت این ستاره نبوده و حقایق جذاب و جالب پس از این مرحله بـه وقوع می پیوندد.
آیا خورشید به سیاهچاله تبدیل خواهد شد؟
ستارگانی کـه دارای جرمی 20 برابر ستاره آفتاب هستند روند فروپاشی و همجوشی را برای چندمین بار تجربه میکنند. سپس عناصر بـه آرامی آن قدر سنگین شده تا با جرم اتمی آهن یکسان باشند. پس این فرآیند بـه یک انفجار قدرتمند کیهانی بـه اسم ابرنواختر تبدیل میشود و ستاره از فروپاشی گرانشی نهایی تاثیر می پذیرد و بـه یک سیاه چاله یا ستاره نوترونی تبدیل میشود.
ستارگانی کـه جرمی هم اندازه جرم آفتاب دارند با لایه هاي بیرونی متورم و سرخ رنگ مواجه شده ودر نهایت جای خودرا بـه یک سحابی سیاره اي میدهند. این سیاره ها از طول عمر یک میلیارد ساله برخوردار بوده و سپس نابود میشوند.
تنهایی چیزی کـه بعد از نابودی لایه بیرونی آفتاب باقی میماند در واقع هسته بسیار داغ اسـت کـه بـه مرور سرد میشود. سپس با گذشت میلیاردها سال بـه شکل کوتوله سفید رنگ در می‌آید. البته این هسته نور خیلی کمی داشته و مواد پرتابی از ان بـه چیزی تبدیل میشود کـه همانند یک سحابی سیاره اي پیرامون آفتاب رویت میگردد. در نهایت این ماده در محدوده آفتاب پخش شده و بـه اجزای سازنده سیارات و ستارگان در نسل بعدی تبدیل میشود.
جمع بندی
خورشید از جمله ستاره اي از ستارگان رشته اصلی می باشد کـه تقریباً نیمی از میانگین عمر خود و حدود 5 میلیارد سال را طی کرده اسـت. جنس این سیاره از گاز یونیزه شده با نام پلاسما می باشد کـه باوجود میدان مغناطیسی بدیع منجر بـه بروز برخی رفتارهای حیرت انگیز میشود. آفتاب در مرکز منظومه شمسی قرار گرفته و از محیط بین ستاره اي تشکیل دهنده ان ترکیب شیمیایی خودرا بـه دست آورده اسـت. این ستاره از هیدروژن با 73%؛ هلیوم با 25% و دیگر عناصر 2% تشکیل شده اسـت.
