الشمس
تعريف الشمس
الشمس أقرب نجم إلى الأرض وتبعد حوالي 150
مليون كيلو متر عنها . والشمس مقارنة مع بعض النجوم الأخرى صغيرة لا يؤبه لها
ولكنها بالنسبة إلى الأرض كبيرة جداً ، ويبلغ قطرها نحو 1392000 كيلومتر وهدا أكثر
من 109 أضعاف قطر الأرض ، وهي أيضاً أثقل من الأرض بمقدار 333000 مرة . والشمس
تزودنا بالحرارة والأرض وهما قوام حياتنا . ودرجة الحرارة في باطن الشمس عالية
جداً لدرجة أن أي جسم معروف على الأرض ينصهر ويتبخر للتو هناك، فدرجة الحرارة تبلغ
14000000 درجة مئوية بينما لا ترتفع درجة حرارة الأرض عادة عن 50 درجة مئوية .
مكونات الشمس
تتكون
الشمس مثل باقي النجوم من الهيدروجين كمكون أساسي يمثل 92 % وخلال عملية
إنتاج الطاقة تتحول ذرة الهيدروجين إلى الهليوم والذي يمثل 7.8 % من مكونات الشمس
والباقي عناصر أخرى مثل الأوكسجين والذي يمثل 0.06 % والكربون والكبريت
والنيتروجين.
طبقات الشمس
تتكون الشمس من عدة طبقات،
مركز الشمس وهو النواة والمكون من الغاز المضغوط - يعادل الضغط داخل المركز 340
مليار مرة الضغط الجوي على سطح البحر في الأرض - وفي حالة تسمى حاله بلازما (
الحالات الأخرى للمادة صلبة، سائلة، غازية ) - وحالة البلازما ببساطة هي الحالة التي يكون فيها جزئ المادة قد تعرض لحرارة وضغط مهولة
ويبدأ الإلكترون
في الإفلات من نواته عندها تكون حالة البلازما - وهذا المكان ( النواة ) هو
مصدر انتاج الطاقة التي تأخذ طريقها نحو الخارج، وتمر عبر طبقات للشمس، حيث تحمل
جزيئات الضوء (الفوتون) بالطاقة وتتسرب إلى الطبقات العليا، وفي الحقيقة ان عملية تحميل
الفوتون للطاقة واندفاعه للخارج تستغرق حوالي مليون سنة وهناك وخلال العملية
التي تشيه الغليان تخرج الطاقة.
منطقة الفوتوسفير
وهي الطبقة السفلى لجو الشمس ويبلغ سمكها 500 كم تقريبا، وتنطلق منها الإشعاعات الشمسية والتي تقع
في الضوء المرئي ودرجة حرارتها تبلغ حوالي 5000 درجه مئوية .
منطقة الكروموسفير
يمتد سمكها إلى بضعة ألاف من
الكيلومترات والغازات المكونة لها أقل كثافة وأكثر شفافية من منطقة الفوتوسفير
وإشعاعاتها ضعيفة في الضوء المرئي ولكنها قوية في الأشعة السينية وفوق البنفسجية
والرادوية، درجة حرارتها تصل إلى حوالي 100000 كلفن .
منطقة الكورونا الهالة
وهي الطبقة الخارجية لجو الشمس وتمتد ملايين
الكيلومترات، حيث تقل كثافتها وشفافية غازاتها عن
الكروموسفير وإشعاعاتها ضعيفة في الضوء المرئي، ولكنها قوية في الأشعة البنفسجية
والفوق بنفسجية والسينية والرادوية، ودرجة حرارتها تصل إلى ملايين الدرجات المئوية .
- مراحل تكون الشمس الأولى
تشكلت الشمس قبل حوالي 4.57
مليار سنة نتيجة انهيار قسم من سحابة
جزيئية عملاقة
والتي كانت تحتوي في معظم تركيبها على الهيدروجين والهيليوم، ومن الممكن أن هذه
السحابة قد شكلت نجوم أخرى وقد
قدر هذا العمر استناداً إلى النمذجة باستخدام الحاسوب لتقدير التطور النجمي ومن
خلال علم
التسلسل الزمني الكوني أيضاً. كانت النتائج منسجمة مع بيانات التأريخ الإشعاعي لمواد قديمة من المجموعة
الشمسية، كشفت
الدراسات على النيازك القديمة آثار نوى مستقرة من النظائر قصيرة العمر مثل
الحديد-60 والذي يتشكل فقط في انفجارات قصيرة المدى للنجوم. ويؤشر هذا إلى أنه يجب
أن ينفجر مستعر
أعظم أو
اثنين بالقرب من مكان تشكل الشمس. ومن المحتمل بأن الموجة
الصدمية الناتجة
عن انفجار المستعر الأعظم قد حثت على تشكل الشمس عن طريق ضغط الغازات ضمن السحابة
الجزيئية، وتسبب بانهيار داخل السحابة في منطقة ما تحت تأثير جاذبيتها، الجزء
المنفصل من السحابة المنهار بدأ بالدوران بسبب مصونية الزخم
الزاويو بدأته حرارته بالازدياد مع ارتفاع الضغط،
نتيجة لذلك تجمعت معظم الكتلة في المركز، بينما طارت البقية لخارج القرص والتي
شكلت الكواكب وبقية النظام الشمسي. ولد الضغط والحرارة في نواة السحابة المنفصلة
كمية كبيرة من الحرارة كما تراكم مزيد من الغاز من محيط القرص، أخيراً تسبب ذلك
ببدأ التفاعلات النووية وبذلك ولدت شمسنا
تعتبر الشمس الآن في منتصف عمرها
كنجم نسق
أساسي، وخلال هذه المرحلة يكون تفاعلات هيدروجينية تحول الهيدروجين إلى الهيليوم.
ففي كل ثانية يتحول أكثر من مليون طن من المادة إلى طاقة ضمن نواة الشمس منتجةً نيترونات وإشعاعات شمسية، هذه
النسبة تعادل تحويل ما يقارب من 100 ضعف من كتلة الأرض إلى طاقة. تقضي الشمس في
مرحلة النسق الأساسي منذ بدايتها وحتى نهايتها حوالي 10 مليار سنة.
لا تملك الشمس كتلة كافية لتنفجر
كمستعر أعظم، وبدلاً من ذلك فإنه بعد 5 مليار سنة ستدخل في طور عملاق أحمر، حيث ستمتد
الطبقات الخارجية منها بسبب نفاذ وقود الهيدروجين في النواة وستتقلص النواة وتسخن.
سيستمر اندماج الهيدروجين حول النواة الحاوية على الهيليوم والتي ستتمد بشكل مستمر
طالما هناك إنتاج للهيليوم. حالما تصل درجة حرارة النواة إلى 100 مليون كلفن يبدأ
اندماج الهيليوم وإنتاج الكربون لتدخل الشمس طور عملاق
مقارب يتبع
مرحلة العملاق الأحمر نبضات حرارية شديدة تسبب تخلص الشمس من طبقاتها الخارجية
وتشكيل سديم
كوكبي. الشيء الوحيد الذي يبقى بعد قذف
الطبقات الخارجية هي النواة الحارة، والتي ستبرد ببطأ وتتضمحل لقزم أبيض خلال مليارات السنين.
وهذا هو سيناريو تطور النجوم متوسطة الكتلة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق