ما هو على سطح الشمس. النظام الشمسي

تم إجراء دراسة الشمس بواسطة العديد من المركبات الفضائية التي يوجد منها حوالي مائتي (194) ، ولكن كانت هناك أيضًا دراسات متخصصة ، وهي:
كانت أول مركبة فضائية مصممة لمراقبة الشمس هي أقمار بايونير التابعة لناسا 5-9 ، والتي تم إطلاقها بين عامي 1960 و 1968. دارت هذه الأقمار الصناعية حول الشمس بالقرب من مدار الأرض وأجرت القياسات التفصيلية الأولى لمعلمات الرياح الشمسية.
المدار الشمسي sbservatory("OSO") - سلسلة من الأقمار الصناعية الأمريكية أطلقت في الفترة 1962-1975 لدراسة الشمس ، على وجه الخصوص ، في موجات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية.
المركبة الفضائية "Helios-1"- أطلقت ألمانيا الغربية AMS في 12/10/1974 ، وهي مصممة لدراسة الرياح الشمسية بين الكواكب حقل مغناطيسي، والإشعاع الكوني ، وضوء البروج ، وجسيمات النيازك ، والضوضاء الراديوية في الفضاء القريب من الشمس ، وكذلك لإجراء تجارب على تسجيل الظواهر التي تنبأت بها النظرية العامة للنسبية. 15/1/1976 مإطلاق مركبة فضائية من ألمانيا الغربية إلى المدار هيليوس 2". 17/04/1976 "هيليوس -2" (هيليوس) لأول مرة اقترب من الشمس على مسافة 0.29 AU (43.432 مليون كيلومتر). على وجه الخصوص ، تم تسجيل موجات الصدمة المغناطيسية في نطاق 100-2200 هرتز ، وكذلك ظهور نوى الهليوم الخفيف أثناء التوهجات الشمسية ، مما يشير إلى العمليات النووية الحرارية عالية الطاقة في الكروموسفير الشمسي. ملاحظة أخرى مثيرة للاهتمام قدمها هذا البرنامج هي أن الكثافة المكانية للنيازك الصغيرة بالقرب من الشمس أعلى بخمسة عشر مرة من بالقرب من الأرض. وصلت إلى السرعة القياسية لأول مرة بسرعة 66.7 كم / ثانية ، تتحرك بوزن 12 جم.
في عام 1973 ، بدأ تشغيل المرصد الشمسي الفضائي (جبل تلسكوب أبولو) في المحطة الفضائية. سكايلاب. بمساعدة هذا المرصد ، تم إجراء الملاحظات الأولى لمنطقة التحول الشمسي والإشعاع فوق البنفسجي للإكليل الشمسي في الوضع الديناميكي. واكتشفت أيضًا "ثورات البركان الإكليلي" والثقوب الإكليلية ، والتي من المعروف الآن أنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالرياح الشمسية.
القمر الصناعي الذروة الشمسية("SMM") - الساتل الأمريكي ( مهمة الطاقة الشمسية القصوى- SMM) ، تم إطلاقه في 14 فبراير 1980 لرصد الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما من التوهجات الشمسية خلال فترة نشاط شمسي مرتفع. ومع ذلك ، بعد بضعة أشهر فقط من الإطلاق ، تسبب عطل في الإلكترونيات في دخول المسبار إلى الوضع الخامل. في عام 1984 ، أصلح مكوك الفضاء STS-41C تشالنجر عطل المسبار وأعاد إطلاقه إلى المدار. بعد ذلك ، وقبل دخوله الغلاف الجوي في يونيو 1989 ، التقط الجهاز آلاف الصور لكورونا الشمسي. ساعدت قياساته أيضًا في معرفة أن قوة الإشعاع الكلي للشمس خلال عام ونصف العام من الملاحظات تغيرت فقط بنسبة 0.01٪ خلال فترة النشاط الشمسي الأقصى.
مركبة فضائية يابانية يوكوه(يوكو، "Sunshine") ، التي تم إطلاقها في عام 1991 ، برصد الإشعاع الشمسي في نطاق الأشعة السينية. ساعدت البيانات التي حصل عليها العلماء في تحديد عدة أنواع مختلفة من التوهجات الشمسية وأظهرت أن الهالة ، حتى بعيدًا عن مناطق النشاط الأقصى ، أكثر ديناميكية مما كان يُعتقد عمومًا. عمل Yohkoh لدورة شمسية كاملة ودخل في وضع سلبي خلال كسوف الشمس عام 2001 عندما فقد محاذاة مع الشمس. في عام 2005 ، دخل القمر الصناعي إلى الغلاف الجوي وتم تدميره.
المسبار الشمسي "أوليسيس" -تم إطلاق المحطة الأوتوماتيكية الأوروبية في 6 أكتوبر 1990 لقياس معاملات الرياح الشمسية ، والمجال المغناطيسي خارج مستوى مسير الشمس ، ودراسة المناطق القطبية للغلاف الشمسي. قام بمسح المستوى الاستوائي للشمس حتى مدار الأرض. كان أول من سجل في نطاق الموجات الراديوية الشكل الحلزوني للمجال المغناطيسي للشمس ، متباعدًا مثل المروحة. لقد أثبت أن قوة المجال المغناطيسي للشمس تزداد بمرور الوقت وقد زادت 2.3 مرة خلال المائة عام الماضية. هذه هي المركبة الفضائية الوحيدة التي تتحرك عموديًا على مستوى مسير الشمس في مدار حول الشمس. حلقت في منتصف عام 1995 فوق القطب الجنوبي للشمس بأقل نشاط لها ، وفي 27 نوفمبر 2000 حلقت للمرة الثانية ، ووصلت إلى أقصى خط عرض في نصف الكرة الجنوبي -80.1 درجة. 04/17/1998 AS "يوليسيس " أكمل أول مدار له حول الشمس. 7 فبراير 2007اجتاز مسبار أوليسيس علامة فارقة في مهمته - للمرة الثالثة خلال الرحلة ، عبر أكثر من 80 درجة جنوب خط العرض على سطح الشمس. بدأ هذا الممر على طول المسار فوق المنطقة القطبية لنجمنا في نوفمبر 2006 وأصبح الثالث في تاريخ تشغيل المسبار البالغ ستة عشر عامًا. مرة كل 6.2 سنة ، يقوم بعمل مدار حول نجمنا وخلال كل ثورة يمر فوق المناطق القطبية للشمس. خلال الرحلة ، تلقى العلماء الكثير من المعلومات العلمية الجديدة. أثناء عمليات التحليق هذه ، يدور القمر الصناعي أولاً حول القطب الجنوبي للشمس ، ثم القطب الشمالي. أكد أوليسيس وجود رياح شمسية سريعة من القطبين الشمسيين بسرعة 750 كم / ثانية ، وهو أقل من المتوقع.
ساتل لدراسة الرياح الشمسية " رياح" - جهاز البحث الأمريكي ، الذي أطلق في 1 نوفمبر 1994 في المدار بالمعايير التالية: الميل المداري - 28.76 درجة ؛ T = 20673.75 دقيقة ؛ P = 187 كم ؛ أ = 486099 كم. في 19 أغسطس 2000 ، قام بالرحلة الثانية والثلاثين بالقرب من القمر. باستخدام المركبة الفضائية WIND ، تمكن الباحثون من إجراء ملاحظات مباشرة نادرة لإعادة الاتصال المغناطيسي ، مما يسمح للمجال المغناطيسي للشمس ، الذي تجريه الرياح الشمسية ، بالاقتران مع المجال المغناطيسي للأرض ، مع السماح للبلازما والطاقة من الشمس بدخول فضاء الأرض ، مما يتسبب في الشفقوالعواصف المغناطيسية.
مرصد الشمس والغلاف الشمسي ("SOHO") -الساتل العلمي والبحثي (المرصد الشمسي والهيليوسفيري - SOHO) ، أطلقته وكالة الفضاء الأوروبية في 2 ديسمبر 1995 ويتوقع أن يبلغ عمره حوالي عامين. تم وضعه في مدار حول الشمس عند إحدى نقاط لاغرانج (L1) ، حيث تكون قوى الجاذبية للأرض والشمس متوازنة. تم تصميم اثني عشر جهازًا على متن القمر الصناعي لدراسة الغلاف الجوي الشمسي (على وجه الخصوص ، تسخينه) ، والتذبذبات الشمسية ، وعمليات إزالة المادة الشمسية في الفضاء ، وهيكل الشمس ، وكذلك العمليات في أحشاءها. يقوم بالتصوير المستمر للشمس. في 4 فبراير 2000 ، احتفل المرصد الشمسي "سوهو" بالذكرى السنوية لتأسيسه. أظهرت إحدى الصور التي التقطتها "سوهو" مذنبًا جديدًا ، والذي أصبح رقم 100 في سجل تتبع المرصد ، وفي يونيو 2003 اكتشف المذنب رقم 500. في 15 كانون الثاني (يناير) 2005 ، تم اكتشاف المتجول رقم 900 ذي الذيل. وافتتح اليوبيل الألف في 5 أغسطس 2005. في 25 يونيو 2008 ، باستخدام البيانات التي حصل عليها المرصد الشمسي SOHO ، تم اكتشاف "الذكرى" رقم 1500 مذنب.
أظهرت الملاحظات المستمرة مع مرصد سوهو أن الحبيبات العملاقة تتحرك عبر سطح الشمس أسرع من دوران الشمس. في يناير 2003 ، نجحت مجموعة من العلماء بقيادة لوران جيسون من جامعة ستانفورد في شرح هذه الظاهرة الغامضة. التحبيب الفائق هو نمط من النشاط يتحرك في موجات عبر سطح الشمس. يمكن مقارنة هذه الظاهرة بـ "حركة الموجة" في مدرجات الاستاد ، عندما ينهض كل من المشجعين الجالسين أحدهم خلف الآخر من مقعده لفترة قصيرة ، ثم يجلس ، لكنه لا يتحرك أيضًا إلى يمينًا أو يسارًا ، بينما يتم إنشاء وهم للمراقب من الجانب الموجة التي تسير على طول المنصة. يتم إنشاء موجات مماثلة عن طريق ارتفاع وانخفاض الحبيبات العملاقة. تنتشر الموجات في جميع الاتجاهات عبر سطح الشمس ، لكنها لسبب ما أقوى (لها سعة أكبر) في اتجاه الدوران الشمسي. نظرًا لأن هذه الموجات هي الأكثر بروزًا ، يتم إنشاء الوهم بأنها تتحرك. سرعة أكبردوران الشمس. من الصعب إلى حد ما وضع افتراض حول السبب المادي لهذه الظاهرة ، ولكن من المحتمل أن يكون الدوران نفسه هو مصدر موجات الحبيبات الفائقة.
سمحت مقاطع الفيديو المستندة إلى الملاحظات الجديدة التي نقلتها المركبة الفضائية TRACE لعلماء الفلك برؤية بقع مشرقة من البلازما تتحرك صعودًا وهبوطًا في الحلقات الإكليلية. أكدت البيانات التي تم الحصول عليها من SOHO أن هذه الشوائب تتحرك بسرعة هائلة ، وأدت إلى استنتاج مفاده أن الحلقات الإكليلية ليست هياكل ثابتة مليئة بالبلازما ، بل هي تيارات فائقة السرعة "تنطلق" من سطح الشمس و "تناثر" بين الهياكل في الهالة.
القمر الصناعي الخاص بدراسة الاكليل الشمسي "TRACE (Transition Region & Coronal Explorer) "تم إطلاقه في 2 أبريل 1998 في المدار بالمعايير التالية: المدارات - 97.8 درجة ؛ T = 96.8 دقيقة ؛ P = 602 كم ؛ A = 652 كم.
وتتمثل المهمة في استكشاف المنطقة الانتقالية بين الهالة والفوتوسفير باستخدام تلسكوب فوق بنفسجي يبلغ قطره 30 سم. أظهرت دراسة الحلقات أنها تتكون من عدد من الحلقات الفردية المتصلة ببعضها البعض. تسخن حلقات الغاز وترتفع على طول خطوط المجال المغناطيسي إلى ارتفاع يصل إلى 480.000 كم ، ثم تبرد وتنخفض بسرعة تزيد عن 100 كم / ثانية.
في 31 يوليو 2001 ، قام المرصد الروسي الأوكراني " كوروناس ف»مراقبة النشاط الشمسي ودراسة العلاقات الشمسية-الأرضية. يقع القمر الصناعي في مدار قريب من الأرض بارتفاع حوالي 500 كم وميل 83 درجة. يشتمل مجمعها العلمي على 15 أداة تراقب الشمس في النطاق الكامل للطيف الكهرومغناطيسي - من البصريات إلى جاما.
خلال فترة المراقبة ، سجلت أدوات CORONAS-F أقوى مشاعل على الشمس وتأثيرها على الفضاء القريب من الأرض ، التي تم الحصول عليها كمية كبيرةأطياف الأشعة السينية الشمسية وصور الشمس ، وبيانات جديدة عن تدفقات الأشعة الكونية الشمسية والأشعة فوق البنفسجية الشمسية. / المزيد من الأخبار من 17.09.2004 /.
القمر الصناعي "جينيسيس"أطلق في 8 أغسطس 2001 لدراسة الرياح الشمسية. في 3 كانون الأول (ديسمبر) 2001 ، غادر المسبار البحثي الأمريكي عند نقطة الاهتزاز L1 وبدأ في جمع الرياح الشمسية. في المجموع ، جمعت Genesis ما بين 10 إلى 20 ميكروغرامًا من عناصر الرياح الشمسية - وهذا هو وزن العديد من حبات الملح - التي تهم العلماء. ولكن في 8 سبتمبر 2004 ، هبطت السفينة جينيسيس بقوة (تحطمت بسرعة 300 كم / ساعة) في صحراء يوتا (لم تفتح المظلات). ومع ذلك ، تمكن العلماء من استخراج بقايا الرياح الشمسية من الحطام لدراستها.
في 22 سبتمبر 2006 ، قام المرصد الشمسي HINODE (Solar-B ، هينود). تم إنشاء المرصد في معهد ISAS الياباني ، حيث تم تطوير مرصد Yohkoh (Solar-A) ، وهو مزود بثلاث أدوات: SOT - تلسكوب ضوئي شمسي ، XRT - تلسكوب أشعة X و EIS - مقياس طيف للتصوير فوق البنفسجي . تتمثل المهمة الرئيسية لـ HINODE في دراسة العمليات النشطة في الإكليل الشمسي وإقامة ارتباطها بهيكل وديناميكيات المجال المغناطيسي الشمسي.
في أكتوبر 2006 ، تم إطلاق المرصد الشمسي ستيريو. يتكون من مركبتين فضائيتين متطابقتين في مثل هذه المدارات بحيث تتخلف إحداهما تدريجياً عن الأرض ، والأخرى ستتفوق عليها. سيسمح ذلك باستخدامهم للحصول على صور مجسمة للشمس وظواهر شمسية مثل الانفجارات الكتلية الإكليلية.

اللب هو الجزء المركزي من الشمس مع سوبر ضغط مرتفعودرجة الحرارة التي تضمن مسار التفاعلات النووية. تصدر كمية هائلة من الطاقة الكهرومغناطيسية بأطوال موجية قصيرة للغاية.

تقع منطقة نقل الطاقة المشعة فوق النواة. يتكون من غاز غير متحرك وغير مرئي بدرجة حرارة عالية للغاية. يتم نقل الطاقة المتولدة في اللب من خلاله إلى المجالات الخارجية للشمس بطريقة الأشعة ، دون تحريك الغاز. يجب تخيل هذه العملية شيء من هذا القبيل. من النواة إلى منطقة نقل الشعاع ، تدخل الطاقة في نطاقات الموجات القصيرة للغاية - إشعاع غاما ، وتترك في الأشعة السينية ذات الطول الموجي الأطول ، والتي ترتبط بانخفاض درجة حرارة الغاز باتجاه المنطقة المحيطية.

منطقة الحمل الحراري للشمس

الغلاف الضوئي

من خلال الهواء الشفاف للفوتوسفير ، يرى التلسكوب بوضوح قاعدته - ملامسة كتلة الهواء المعتم في منطقة الحمل الحراري. للواجهة بنية حبيبية تسمى التحبيب. الحبوب ، أو الحبيبات ، يتراوح أقطارها من 700 إلى 2000 كم. يتغير موضع الحبيبات وتكوينها وحجمها. أظهرت الملاحظات أنه يتم التعبير عن كل حبيبة بشكل منفصل فقط لفترة قصيرة (حوالي 5-10 دقائق) ، ثم تختفي ، ويتم استبدالها بحبيبة جديدة. على سطح الشمس ، لا تبقى الحبيبات ثابتة ولكنها تقوم بحركات غير منتظمة بسرعة حوالي 2 كم / ثانية. تشغل الحبيبات الخفيفة (الحبيبات) معًا ما يصل إلى 40 بالمائة من سطح القرص الشمسي.

يتم تمثيل عملية التحبيب على أنها وجود في الطبقة الدنيا من الغلاف الضوئي لغاز معتم لمنطقة الحمل الحراري - نظام معقد من الدوامات الرأسية. الخلية الضوئية هي جزء من غاز أكثر تسخينًا قادمًا من العمق مقارنةً بالخلية المبردة بالفعل على السطح ، وبالتالي فهي أقل سطوعًا ، وتعويضية غارقة. يزيد سطوع الحبيبات بنسبة 10-20 في المائة عن الخلفية المحيطة ، مما يشير إلى اختلاف في درجات الحرارة من 200 إلى 300 درجة مئوية.

من الناحية المجازية ، يمكن مقارنة التحبيب على سطح الشمس بغليان سائل سميك مثل القطران المنصهر ، عندما تظهر فقاعات الهواء مع نفاثات صاعدة خفيفة ، وتميز المناطق الأكثر قتامة والأكثر انبساطًا الأجزاء الغارقة من السائل.

أظهرت الدراسات التي أجريت على آلية نقل الطاقة في المجال الغازي للشمس من المنطقة الوسطى إلى السطح وإشعاعاتها إلى الفضاء الخارجي أنها تنتقل بواسطة الأشعة. حتى في منطقة الحمل الحراري ، حيث يتم نقل الطاقة عن طريق حركة الغازات ، يتم نقل معظم الطاقة عن طريق الإشعاع.

وبالتالي ، فإن سطح الشمس ، الذي يشع الطاقة في الفضاء الخارجي في نطاق الضوء من طيف الموجات الكهرومغناطيسية ، هو طبقة متخلخلة من غازات الغلاف الضوئي والسطح العلوي الحبيبي لطبقة الغاز المعتم للمنطقة الحملية المرئية من خلاله . بشكل عام ، يتم التعرف على التركيب الحبيبي ، أو التحبيب ، على أنه من سمات الغلاف الضوئي ، الطبقة السفلية من الغلاف الجوي الشمسي.

كروموسفير الشمس

لقد ثبت أن الانتقال من الغلاف الضوئي إلى الكروموسفير مصحوب بزيادة مفاجئة في درجة الحرارة من 5700 كلفن إلى 8000 - 10000 كلفن إلى الحد الأعلى للكروموسفير ، الواقع على ارتفاع 14000 كم تقريبًا من سطح الشمس ، ترتفع درجة الحرارة إلى 15000 - 20000 كلفن. كثافة المادة عند هذه الارتفاعات هي فقط 10-12 جم / سم 3 ، أي مئات بل وآلاف المرات أقل من كثافة الطبقات السفلية من الكروموسفير.

الهالة الشمسية

أقرب نجم إلينا هو بالطبع الشمس. وفقًا للمعايير الكونية ، فإن المسافة من الأرض إليها صغيرة جدًا: من الشمس إلى الأرض ، يسافر ضوء الشمس لمدة 8 دقائق فقط.

الشمس ليست قزمًا أصفر عاديًا ، كما كان يعتقد سابقًا. هذا هو الجسم المركزي للنظام الشمسي ، والذي تدور حوله الكواكب ، ويحتوي على عدد كبير من العناصر الثقيلة. هذا نجم تشكل بعد عدة انفجارات سوبر نوفا ، حوله تشكل نظام كوكبي. بسبب الموقع ، بالقرب من الظروف المثالية ، نشأت الحياة على كوكب الأرض الثالث. يبلغ عمر الشمس بالفعل خمسة مليارات سنة. لكن دعنا نرى لماذا يلمع؟ ما هي بنية الشمس وما خصائصها؟ ما الذي ينتظره في المستقبل؟ ما مدى أهمية تأثيره على الأرض وسكانها؟ الشمس هي النجم الذي تدور حوله جميع الكواكب التسعة للنظام الشمسي ، بما في ذلك كوكبنا. 1 a.u. (الوحدة الفلكية) = 150 مليون كم - نفس متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس. يشتمل النظام الشمسي على تسعة كواكب كبيرة وحوالي مائة قمر صناعي والعديد من المذنبات وعشرات الآلاف من الكويكبات (الكواكب الصغيرة) والنيازك والغاز والغبار بين الكواكب. تقع شمسنا في مركز كل هذا.

كانت الشمس مشرقة منذ ملايين السنين ، وهو ما أكدته الدراسات البيولوجية الحديثة التي تم الحصول عليها من بقايا الطحالب الزرقاء-الخضراء-الزرقاء. غيّر درجة حرارة سطح الشمس بنسبة 10٪ على الأقل ، وستموت الحياة على الأرض. لذلك ، من الجيد أن يشع نجمنا بالتساوي الطاقة اللازمة لازدهار البشرية والمخلوقات الأخرى على الأرض. في أديان وأساطير شعوب العالم ، احتلت الشمس دائمًا المكانة الرئيسية. جميع شعوب العصور القديمة تقريبًا ، كانت الشمس هي الإله الأكثر أهمية: هيليوس - بين الإغريق القدماء ، رع - إله الشمس عند المصريين القدماء وياريلو بين السلاف. جلبت الشمس الدفء والحصاد ، وكان الجميع يحترمونها ، لأنه بدونها لن تكون هناك حياة على الأرض. حجم الشمس مثير للإعجاب. على سبيل المثال ، كتلة الشمس تساوي 330،000 ضعف كتلة الأرض ، ونصف قطرها أكبر بـ 109 مرات. لكن كثافة جسمنا النجمي صغيرة - 1.4 مرة أكبر من كثافة الماء. لاحظ جاليليو جاليلي حركة البقع على السطح ، مما يثبت أن الشمس لا تقف ساكنة ، بل تدور.

منطقة الحمل الحراري للشمس

تبلغ المنطقة المشعة حوالي 2/3 من القطر الداخلي للشمس ، ونصف قطرها حوالي 140 ألف كيلومتر. عند الابتعاد عن المركز ، تفقد الفوتونات طاقتها تحت تأثير الاصطدام. هذه الظاهرة تسمى ظاهرة الحمل الحراري. هذا مشابه للعملية التي تحدث في غلاية الغليان: الطاقة القادمة من عنصر التسخين أكبر بكثير من الكمية التي يتم إزالتها بالتوصيل. يرتفع الماء الساخن القريب من النار ، بينما يغرق الماء البارد. هذه العملية تسمى الاصطلاح. معنى الحمل هو أن غازًا أكثر كثافة يتم توزيعه على السطح ويبرد ثم ينتقل مرة أخرى إلى المركز. عملية الخلط في منطقة الحمل الحراري مستمرة. بالنظر من خلال التلسكوب إلى سطح الشمس ، يمكنك رؤية هيكلها الحبيبي - التحبيب. الشعور أنه يتكون من حبيبات! هذا بسبب الحمل الحراري الذي يحدث تحت الفوتوسفير.

فوتوسفير للشمس

طبقة رقيقة (400 كم) - الغلاف الضوئي للشمس ، تقع مباشرة خلف منطقة الحمل الحراري وتمثل "السطح الشمسي الحقيقي" المرئي من الأرض. لأول مرة ، صور الفرنسي يانسن الحبيبات الموجودة على الغلاف الضوئي في عام 1885. يبلغ متوسط ​​حجم الحبيبة 1000 كم ، وتتحرك بسرعة 1 كم / ثانية ، وتتواجد لمدة 15 دقيقة تقريبًا. يمكن ملاحظة التكوينات المظلمة على الغلاف الضوئي في الجزء الاستوائي ، ثم تتحول. أقوى المجالات المغناطيسية هي السمة المميزة لهذه البقع. ويتم الحصول على اللون الداكن بسبب انخفاض درجة الحرارة بالنسبة للغلاف الضوئي المحيط.

كروموسفير الشمس

الكروموسفير الشمسي (الكرة الملونة) عبارة عن طبقة كثيفة (10000 كم) من الغلاف الجوي الشمسي ، والتي تقع مباشرة خلف الغلاف الضوئي. من الصعب إلى حد ما مراقبة الكروموسفير ، نظرًا لموقعه القريب من الفوتوسفير. من الأفضل رؤيته عندما يغلق القمر الفوتوسفير ، أي خلال كسوف الشمس.

البروز الشمسي هو انبعاثات ضخمة للهيدروجين تشبه الخيوط الطويلة المتوهجة. ترتفع النتوءات إلى مسافات كبيرة ، حيث يصل قطر الشمس (1.4 مليون كيلومتر) ، وتتحرك بسرعة حوالي 300 كم / ثانية ، وتصل درجة الحرارة في نفس الوقت إلى 10000 درجة.

الهالة الشمسية هي الطبقات الخارجية والممتدة من الغلاف الجوي للشمس ، والتي تنشأ فوق الكروموسفير. طول الهالة الشمسية طويل جدا ويصل إلى عدة أقطار شمسية. بالنسبة لسؤال أين ينتهي بالضبط ، لم يتلق العلماء بعد إجابة محددة.

تكوين الهالة الشمسية عبارة عن بلازما مخلخلة عالية التأين. يحتوي على أيونات ثقيلة وإلكترونات مع نواة الهيليوم والبروتونات. تصل درجة حرارة الهالة من 1 إلى 2 مليون درجة كلفن ، نسبة إلى سطح الشمس.

الرياح الشمسية هي تدفق مستمر للمادة (البلازما) من الغلاف الخارجي للغلاف الجوي الشمسي. يتكون من البروتونات والنواة الذرية والإلكترونات. يمكن أن تتراوح سرعة الرياح الشمسية من 300 كم / ثانية إلى 1500 كم / ثانية ، وفقًا للعمليات التي تجري على الشمس. تنتشر الرياح الشمسية في جميع أنحاء النظام الشمسي وتتفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض وتسبب ظواهر مختلفة ، إحداها هي الأضواء الشمالية.

خصائص الشمس

كتلة الشمس: 2 1030 كجم (332946 كتلة أرضية)
القطر: 1.392.000 كم
نصف القطر: 696000 كم
متوسط ​​الكثافة: 1400 كجم / م 3
الميل المحوري: 7.25 درجة (نسبة إلى مستوى مسير الشمس)
درجة حرارة السطح: 5780 كلفن
درجة الحرارة في مركز الشمس: 15 مليون درجة
الفئة الطيفية: G2 V
متوسط ​​المسافة من الأرض: 150 مليون كيلومتر
العمر: 5 مليارات سنة
فترة الدوران: 25.380 يوم
السطوع: 3.86 1026 واط
الحجم الظاهر: 26.75 م

(صورة الشمس رقم 1)

معلومات عن الشمس كأحد هذه النجوم.

في الشمسهناك خصائص نجدها في النجوم الأخرى في المجرة. على سبيل المثال ، الشمس ، من حيث حجم ولون الإشعاع ، هي قزم أصفر ، مثل بعض النجوم الأخرى ، رابع ألمع نجم من بين خمسين نظامًا نجميًا يراها علماء الفلك. هذا نجم واحد ينبعث منه موجات ذات أطوال موجية مختلفة (الأشعة تحت الحمراء وأشعة جاما والأشعة السينية وأشعة الراديو) ، ولكن معظم الموجات مرئية باللون الأصفر والأخضر. الشمسيؤثر مجمع هذه الإشعاعات (الرياح الشمسية) بشكل كبير على الأرض ، لكن الأرض ليست معزولة ، فهي محمية من الآثار الضارة لأشعة الشمس بواسطة الغلاف الجوي والغلاف المغناطيسي.

تكوين الشمس- كرة بلازما ، أي من مجموعة من الجسيمات المشحونة التي تتفاعل مع بعضها البعض ، هذه هي نوى الهيليوم وذرات الهيدروجين وكذلك الإلكترونات. نتيجة هذا التفاعل هو وجود مجال مغناطيسي في النجم يحافظ على الأقمار الصناعية الشمسية حوله - الكواكب.

بفضل العمليات المغناطيسية على سطح الشمس ، نلاحظ ذلك البقع الشمسية. ومن المثير للاهتمام أنها لا تظهر واحدة تلو الأخرى ، ولكن في أزواج عند نقاط الخروج ودخول مجال مغناطيسي مشوه ، على شكل دوامات من الغاز الساخن. إن تشوه المجال المغناطيسي للشمس له قوة مختلفة في سنوات مختلفة. تتغير على مدى 11 ، 2 سنة ، وتسمى هذه الفترة بالسنة الشمسية. اعتمادًا على نشاط الشمس ، تظهر البقع الشمسية وتختفي عليها.

معلومات موجزة عن هيكل الشمس.

(صن الصورة رقم 2)

ما نراه على سطح الشمس يسمى الفوتوسفير ، هذه الغلاف الخارجي لنجمنا يبلغ سمكه 300 كم ويقع في في حركة مستمرةطاقة. علاوة على ذلك ، بالتوجه أعمق إلى مركز الشمس ، يقترح العلماء طبقة حرارية يتم فيها نقل الطاقة المنبعثة من لب النجم من الطبقات الداخلية إلى الطبقات الخارجية ، حيث تميل الفوتونات إلى الخروج ، وتمتصها المادة. من الشمس ، ويعاد انبعاثها ، يبدو أنها مختلطة هناك. وبالطبع الشمس لها نواة في المركز تنتج تفاعلات نووية ، فهي أكثر كثافة وسخونة من طبقة سطحيةالشمس. للشمس أيضًا غلاف جوي يسمى الهالة الشمسية ، ولكن على عكس الغلاف الجوي للأرض ، فهي لا تتكون من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، ولكن هذا هو نفس إشعاع الشمس ، فهو أكثر سخونة من جسم الشمس عدة مرات ، لذلك ، أثناء الكسوف ، الإكليل مرئي بوضوح ، إنه منتشر على مسافة من النجم على ما يبدو 5 أنصاف أقطار من الشمس ، وأكثر من 10 أنصاف أقطار من نجمنا. الأقمار الصناعية الشمسية ، مثل الأرض ، موجودة داخل هذا الهالة ، ولكن على حدودها البعيدة. معظم النجوم الكلاسيكية لها هيكل مماثل.

يندلع من الهالة الشمسية رياح مشمسةالتي تحمل معها جزيئات من كتلة جسم الشمس. لمدة 150 عامًا ، تفقد الشمس كتلة (جسيمات متأينة - بروتونات ، إلكترونات ، جسيمات ألفا) تساوي كتلة الأرض. تؤثر الرياح الشمسية بنشاط على الغلاف الجوي للأرض ، على سبيل المثال ، فهي تخلق الشفق القطبي والعواصف المغناطيسية الأرضية.

معلومات حول التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية.

من حين لآخر ، يحدث إطلاق للطاقة في الغلاف الجوي للشمس ، وهو ما يسمى بالوهج الشمسي ، وهو يختلف عن إطلاق إكليل الشمس ، والذي سيتم مناقشته لاحقًا في المقالة. يستغرق تفشي المرض عدة دقائق في الوقت المناسب ومن الصعب جدًا التنبؤ به. إن إطلاق الطاقة قوي جدًا لدرجة أنه يؤثر بشكل كبير الاتصال الخلوي، قياس الأجهزة الكهرومغناطيسية ، يسبب العواصف الكهرومغناطيسية. إنقذارات الكتلة الإكليلية هي انبعاثات للكتلة الشمسية في جزء من الغلاف الجوي للشمس - الهالة الشمسية ، من الصعب جدًا ملاحظتها ، لأن توهج الشمس يتداخل ، لكن هذا ممكن فقط بمساعدة أدوات خاصة. يتكون القذف الإكليلي من البلازما (تكوين الأيونات والبروتونات وكمية صغيرة من الهيليوم والأكسجين) ، وله شكل حلقة عملاقة وقد لا يتزامن مع التوهجات الشمسية. بعض النجوم في الكون لديها مثل هذه التوهجات والانبعاثات ، لكنها أقوى بكثير من تلك الموجودة في الشمس وتمنع وجود الحياة على أقمارها الصناعية.

معلومات عن الشمس وخسوف الشمس.

يحدث كسوف الشمس عندما يكون القمر بين الشمس والأرض. لا تتدلى الشمس في الفضاء دون حركة ، فهي تدور حول نفسها بسرعة معينة ، والقمر لا يقف ساكناً ، بل يدور حول الشمس. وهناك فترات زمنية دورية يكون فيها النجم الليلي واضحًا بين الأرض والشمس ويحجب الضوء جزئيًا أو كليًا عن رؤيتنا ، عندها يمكنك رؤية تاج الشمس. في المتوسط ​​، يمكن رؤية كسوف الشمس مرتين في السنة من أجزاء مختلفة من العالم. خلال هذه الظاهرة ، يتحرك ظل قمري دائري عبر الأرض ، يمكن أن يغطي مدينة كبيرة. من نفس المكان ، يمكن رؤية كسوف الشمس بالعين المجردة مرة واحدة فقط كل 200-300 عام.

كل شيء عن الشمس وموقعها في المجرة.

باختصار ، يقع نجمنا في مجرة ​​درب التبانة - مجرة ​​حلزونية ضلعية ، يبعد نجمنا 26000 سنة ضوئية عن مركزها. تتحرك الشمس حول مجرة ​​درب التبانة ، وتقوم بثورة واحدة في 225-250 ميل. سنوات. في هذه اللحظةيقع نجمنا على حافة ذراع الجبار من الداخل ، بين ذراع القوس وذراع Perseus ، ويسمى هذا المكان أيضًا "السحابة البينجمية المحلية" - وهذا تراكم كثيف للغاز بين النجوم بدرجة حرارة تساوي تقريبًا ذلك من الشمس. هذه السحابة ، بدورها ، تقع في "الفقاعة المحلية" - وهي منطقة غاز ساخن بين النجوم ، يتم تفريغه في هيكله أكثر من السحابة البينجمية.

معلومات عن الشمس بالأرقام:

المسافة من الأرض إلى الشمس (في المتوسط) هي 149.600.000 كم ، 92.937.000 ميل.

يبلغ قطر القرص الشمسي 1392000 كم ، 864950 ميلاً ، 109 أكثر من قطر الأرض)

كتلة الشمس 1.99 × 1030 كجم ، 333000 مرة كتلة الأرض

متوسط ​​كثافة الشمس 1.41 جم / سم 3 (1/4 من الأرض)

درجة حرارة سطح الشمس - 5.470 درجة مئوية (9.880 درجة فهرنهايت) ، ودرجة حرارة الشمس الأساسية - 14000000 درجة مئوية (25000000 درجة فهرنهايت)

طاقة الإخراج - 3.86 × 10 26 واط

فترة الدوران فيما يتعلق بالأرض - 26.9 (خط الاستواء) ، 27.3 (منطقة البقع الشمسية ، 16 درجة شمالاً) ، 31.1 (قطب)

معلومات عن الشمس - نجم فريد.

(صن صورة رقم 3)

معلومات عن الشمس وأصلها.

هناك نوعان من وجهات النظر الرئيسية حول أصل الشمس. يعتقد الملحدون وأنصار التطور أن الشمس نجم عادي من بين العديد من النجوم التي نشأت في غاز مضغوط وسديم الغبار. لكن ليس لدينا ولا يمكن أن يكون لدينا دليل قوي على مثل هذا الأصل وعملية تكوين النجوم ، فهذه مجرد افتراضات تستند إلى الاعتقاد بأنه لا يوجد خالق ذكي ، وكل شيء حدث بسبب سلسلة من الحوادث. تستند النظرة الثانية لأصل الشمس إلى وثيقة تاريخية لم تتغير لقرون عديدة - هذا هو الكتاب المقدس. لذلك ، بالإشارة إلى هذه الوثيقة التاريخية ، نتعلم من الفصل الأول من سفر التكوين أن الشمس ، وفقًا لتصميمه الذكي ، تشكلت ووضعت في المجرة الخالق نفسه من كل شيء ماديًا وغير مادي. اقرأ المزيد عن النظرة العلمية لأصل الشمس في المقال.

كل شيء عن شباب الشمس باختصار.

معلومات عن الشمس وثباتها الفريد.

من أجل أن توجد الحياة على الأرض ، يجب أن يحافظ نجمها على تأثير إيجابي مستمر على رفيقه. الشمس مناسبة لذلك من جميع النواحي.

مصير الشمس

هناك افتراضات مختلفة حول الكيفية التي ستنهي بها الشمس وجودها ، ولكن هذه افتراضات لشخص محدود لا يستطيع إلا التخمين. لكن هناك أدلة أكثر موثوقية من افتراءات الملحدين المتعلمين.

يقول الكتاب المقدس في رؤيا يوحنا 6. الآية 12 حول الدينونة العظيمة على البشرية لارتدادها عن الخالق « وعندما فتح الختم السادس ، نظرت ، وإذا حدث زلزال عظيم ، وأصبحت الشمس مظلمة كالمسح (قماش من القماش) ، وأصبح القمر كالدم ... "نهاية وجود عالمنا هو موصوفة هنا باللغة التصويرية. وهذا لن يحدث في ملايين السنين ، كما يعتقد الملحدين ، ولكن ربما في الألفية القادمة ، لا أحد يعرف هذه المرة ، لكنه سيكون بالتأكيد.

,
شمس في القوس ، شمس في برج الجدي ، شمس في برج الدلو ، شمس في برج الحوت

الشمس هي أكبر وأكبر جسم في النظام الشمسي ، وهي كرة بلازما ساخنة ، وهي نجم قزم نموذجي. التركيب الكيميائيالشمس - تتكون من الهيدروجين والهيليوم والعناصر المتبقية أقل من 0.1٪.

مصدر الطاقة الشمسية هو تفاعل تحويل الهيدروجين إلى هيليوم بمعدل 600 مليون طن في الثانية. في الوقت نفسه ، يتم إطلاق الضوء والحرارة في قلب الشمس. تصل درجة الحرارة الأساسية إلى 15 مليون درجة.

الشمس عبارة عن كرة دوارة ساخنة من الغازات المضيئة. نصف قطر الشمس 696 طن كم. قطر الشمس: 1392000 كم (109 أقطار الأرض).

الغلاف الجوي الشمسي (الكروموسفير والإكليل الشمسي) نشط للغاية ، ويلاحظ فيه العديد من الظواهر: التوهجات ، والنتوءات ، والرياح الشمسية (التدفق المستمر للمادة الهالة إلى الفضاء بين الكواكب).

البروز(من اللاتينية protubero I swell) ، ضخمة ، يصل طولها إلى مئات الآلاف من الكيلومترات ، ألسنة من الغاز الساخن في الإكليل الشمسي ، ذات كثافة أعلى ودرجة حرارة أقل من البلازما الإكليلية المحيطة بها. لوحظ على قرص الشمس في شكل خيوط داكنة ، وعلى حافته في شكل غيوم مضيئة أو أقواس أو نفاثات. يمكن أن تصل درجة حرارتها إلى 4000 درجة.

التوهج الشمسي، أقوى مظهر من مظاهر النشاط الشمسي ، إطلاق محلي مفاجئ للطاقة من الحقول المغناطيسية في الهالة والكروموسفير للشمس. أثناء التوهجات الشمسية ، لوحظ ما يلي: زيادة في سطوع الكروموسفير (8-10 دقائق) ، وتسارع الإلكترونات والبروتونات والأيونات الثقيلة ، والأشعة السينية وانبعاث الراديو.

البقع الشمسية، تكوينات في الغلاف الضوئي للشمس ، تتطور من المسام ، يمكن أن يصل قطرها إلى 200 ألف كيلومتر ، وتتواجد في المتوسط ​​10-20 يومًا. درجة الحرارة في البقع الشمسية أقل من درجة حرارة الغلاف الضوئي ، ونتيجة لذلك تكون أغمق من 2-5 مرات من الغلاف الضوئي. غالبًا ما تظهر البقع في مجموعات. تتشكل البقع الشمسية عندما تتكاثف خطوط المجال المغناطيسي على سطح الشمس. يمنع المجال المغناطيسي انتقال الطاقة من أعماق الشمس ، لذلك تبدو البقع أبرد وأكثر قتامة ويبدو أنها أعمق من السطح المحيط بها. تعيش البقع الشمسية لعدة أيام ثم تتفكك. يتغير عدد البقع الشمسية باستمرار وفقًا لنشاط الشمس. كل 5 سنوات ، تنتقل الشمس من الحد الأقصى إلى الحد الأدنى من النشاط. حدث الحد الأدنى من النشاط الشمسي قبل عامين. لا يمكن أبدًا ملاحظة الشمس والبقع الشمسية بشكل مباشر.

دوران الشمسحول المحور ، يحدث في نفس اتجاه الأرض (من الغرب إلى الشرق) ، وتستغرق ثورة واحدة بالنسبة للأرض 27.275 يومًا (الفترة المجمعية للثورة) ، بالنسبة للنجوم الثابتة في 25.38 يومًا (فترة الثورة النجمية).

خسوفتحدث الشمس والقمر إما عندما تسقط الأرض في الظل الذي يلقيه القمر (خسوف الشمس) أو عندما يسقط القمر في ظل الأرض (خسوف القمر).

لا تتجاوز مدة الخسوف الكلي للشمس 7.5 دقيقة ، خاصة (مرحلة كبيرة) ساعتان ، ينزلق الظل القمري فوق الأرض بسرعة تقريبية. 1 كم / ث ، يمتد لمسافة تصل إلى 15 ألف كم ، وقطرها يقارب. 270 كم. يمكن أن يستمر الخسوف الكلي للقمر لمدة تصل إلى ساعة و 45 دقيقة. يتكرر الكسوف في تسلسل معين بعد فترة زمنية في 6585 1/3 يوم. لا يوجد أكثر من 7 خسوفات سنويًا (منها ما لا يزيد عن 3 خسوفات قمرية).

يتكرر نشاط الغلاف الجوي الشمسي بشكل دوري لمدة 11 سنة.

الشمس هي المصدر الرئيسي للطاقة للأرض ، فهي تؤثر على جميع العمليات الأرضية. الأرض على مسافة جيدة من الشمس ، لذلك بقيت الحياة عليها. يخلق الإشعاع الشمسي ظروفًا مناسبة للكائنات الحية. إذا كانت الأرض أقرب ، فستكون ساخنة جدًا ، والعكس صحيح.

يتم تسخين سطح كوكب الزهرة إلى ما يقرب من 500 درجة وضغط الغلاف الجوي هائل ، لذلك يكاد يكون من المستحيل مواجهة الحياة هناك. المريخ أبعد ما يكون عن الشمس ، فهو بارد جدًا بالنسبة للإنسان ، وأحيانًا ترتفع درجة الحرارة إلى 16 درجة لفترة قصيرة. عادة ما يكون هناك صقيع شديد على هذا الكوكب ، يتجمد خلاله حتى ثاني أكسيد الكربون الذي يتكون من الغلاف الجوي للمريخ.

ما هي مدة وجود الشمس؟

في كل ثانية ، تعالج الشمس حوالي 600 مليون طن من الهيدروجين ، بينما تنتج حوالي 4 ملايين طن من الهيليوم. بمقارنة هذه السرعة بكتلة الشمس ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه: إلى متى سيستمر هذا النجم؟ من الواضح أن الشمس لن تكون موجودة إلى الأبد ، على الرغم من أن أمامها حياة طويلة بشكل لا يصدق. الآن هو في منتصف العمر. استغرق الأمر منه 5 مليارات سنة لمعالجة نصف وقود الهيدروجين. في السنوات القادمة ، ستسخن الشمس ببطء ويزداد حجمها قليلاً. على مدى الخمسة مليارات سنة القادمة ، ستزداد درجة حرارته وحجمه تدريجياً مع احتراق الهيدروجين. عندما يتم استهلاك كل الهيدروجين الموجود في اللب المركزي ، ستكون الشمس أكبر بثلاث مرات مما هي عليه الآن. سوف تغلي كل المحيطات على الأرض. الشمس المحتضرة ستلتهم الأرض وتدور الصخور الصلبهفي الحمم المنصهرة. في أعماق الشمس ، تتحد نوى الهليوم لتكوين نوى كربونية وأثقل. في النهاية ، ستبرد الشمس ، وتتحول إلى كرة من النفايات النووية ، ما يسمى بالقزم الأبيض.