ما هو تركيب الشمس .. وكيف عرفنا ذلك؟
بدون الشمس نجمنا الرئيسى ، لن تكون الحياة ممكنة على كوكب الأرض ، وهذه ليست مجاملة للشمس ، بل إنها حقيقة ، مؤكده ويجب علينا جميعًا أن نكون على دراية بها.
إنها الشمس التي أبقت نظامنا الشمسي ، مرتبطًا ببعضه البعض لمليارات السنين ، وهي مسؤولة عن جميع الظواهر الفلكية الكبرى التي عرفتها البشرية حتى الآن ، ومع ذلك فنحن لا نعرف سوى القليل جدًا عن أقرب نجم للأرض ، وأهم جار لنا - الشمس.
التركيب الكيميائي للشمس
الشمس عبارة عن كرة ضخمة ، من الغازات الساخنة المتوهجة ، وفيما يتعلق بالعناصر الموجودة بداخلها ، تتكون الشمس من غازين رئيسيين :
العناصر الغازيه فى الشمس
١ - الهيدروجين ؛ والتي تشكل حوالي 71٪ من كتلة الشمس ، ٢ - والهيليوم الذي يشكل حوالي 27.1٪ من كتلة الشمس
العناصر الثقيله فى الشمس
الى جانب العناصر الاثقل ، و يعتبر الكربون والنيتروجين والأكسجين أهم هذه العناصر الأثقل نسبيًا في النجم (الشمس) ، لذلك يشكلون معًا حوالي 1.5٪ من الكتلة ، بينما تشتمل النسبة المتبقية 0.5٪ على عناصر أخرى مثل: السيليكون والمغنيسيوم والنيون والحديد والكبريت والمعادن الأخرى الموجودة أثقل من حيث الوزن ، ولكن بكميات ضئيلة.
طبقات الشمس مم تتكون؟
درس العلماء الشمس بعدة طرق ، بما في ذلك التلسكوبات الأرضية والأقمار الصناعية ، ومن أجل الحصول على أكبر قدر من المعلومات ، قاموا بتقسيم الشمس إلى 6 طبقات.
تقسيم الطبقات فى الشمس
- ١ - لغلاف الضوئي هو أعمق طبقة يمكن ملاحظتها بشكل مباشر ، ومعظم هذا الغلاف الضوئي مغطى بالجسيمات وغازات الفقاعات.
- ٢ - طبقة الكروموسفير هي الطبقة التالية من الشمس وهي مصدر التوهجات الشمسية
- ٣ - الطبقة التالية هي الهالة ، والتي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، ولكن يمكن رؤيتها باستخدام تلسكوب كوروناجراف.
كل هذه الطبقات الثلاث تشمل المنطقة التي يمكن رؤيتها بالعيون البشرية الراصده والتلسكوبات.
- ٤ - أما اللب فهو أعمق منطقة في الشمس ، حيث يتم توليد كل الطاقة من خلال التفاعلات النووية ، وبالطبع تلك الطبقة غنية بالهيدروجين والهيليوم.
- ٥ - المنطقة الإشعاعية تقع بين القلب ومنطقة الحمل الحراري ، وهي مليئة بالأشعة الكونية والفوتونات المليئة بالطاقة.
- ٦ - منطقة الحمل الحراري وتمتد من أعماق حوالي 200000 كم إلى السطح المرئي للنجم ، ويتم إنشاء الفوتونات على سطح منطقة الحمل الحراري ، والتي تسمى (الفوتوسفير) أو الطبقة الضوئية كما أشرنا سابقًا.
تعتبر منطقة الحمل الحراري للنجم (الشمس) هي طبقة غير مستقرة حرارياً ، ويتم نقل الطاقة بشكل أساسي أو جزئي في هذه المنطقة بواسطة التيارات الحرارية.
كيف عرفنا مما تتكون الشمس؟
عندما يمر الضوء الأبيض عبر المنشور ، فإنه ينقسم إلى ألوانه المكونة السبعة (ألوان قوس قزح السبعة) ، والتي تُعرف باسم الطيف الضوئي .
وعندما تم إجراء تجربة مماثلة على ضوء الشمس بواسطة أخصائي بصريات ألماني يُدعى جوزيف فون فراونهوفر.
وباستخدام أداة خاصة تسمى مقياس الطيف ، وجد خطوطًا داكنة في الطيف الخاص ب الشمس.
وسرعان ما تم إدراك أن هذه الخطوط المظلمة تمثل ألوانًا مفقودة (أطوال موجية ، لتكون أكثر تحديدًا) من الطيف ، وكانت مفقودة لأن العناصر الموجودة في الشمس وحولها كانت تمتص تلك الأطوال الموجية المحددة من الضوء ، لذلك يمتص كل عنصر طولًا موجيًا معينًا
خطوط الطيف للعناصر فى الشمس
ومع ذلك ، تشير هذه الخطوط المظلمة إلى وجود عناصر معينة ، مثل الهيدروجين والكالسيوم والصوديوم ، لأنها تمثل الأطوال الموجية التي تمتصها هذه العناصر المحددة.
كانت هذه التقنية بسيطة للغاية ولكنها فعالة ، حيث أرست الأساس لتطوير أدوات أكثر تقدمًا لقياس تكوين الشمس ، ومع ذلك ، كان لهذا النهج أيضًا حدوده ، فقد تحدثوا فقط عن العناصر التي تشكل سطح الشمس لكنها لم تخبرنا عن تكوين لب الشمس! إذن ...
ماذا عن تركيب لب الشمس؟
تتكون الانبعاثات من لب الشمس بشكل أساسي من جزيئات ، مثل النيوترينات ، التي تنتقل في خلفية الضوء المنبعث من سطحها ، وبالتالي لا يمكن اكتشافها باستخدام معدات التحليل الطيفي القياسية ، بل باستخدام أدوات خاصة مثل (Super Kamiokande (مرصد Kamioka ، اليابان) التي لديها أجهزة استشعار بصرية حساسة للغاية لتحديد هذه الجسيمات
علم الشمس
طريقة أخرى يستخدمها العلماء لدراسة الجزء الداخلي من الشمس تسمى علم الشمس.
يهتم هذا العلم بدراسة انتشار موجات الضغط والتذبذبات التي تحدث على سطح الشمس ، ودراسة الموجات الصوتية المنبعثة من داخل الشمس ، والتي يستنبط منها التركيب الداخلي والحركي للشمس.
صوت الشمس
و يتم تسجيل هذه الاهتزازات بواسطة مرصد NASA للشمس والغلاف الشمسي (SOHO) على شكل ترددات مختلفة وتحويلها إلى صوت في مختبر ستانفورد للفيزياء التجريبية باستخدام التقنيات المناسبة.
في الختام:
يمكننا القول أنه خلال الـ 200 عام الماضية ، تمكنا من إنشاء وتحليل كمية جيدة من البيانات المتعلقة بالشمس ؛ في النهاية ، لدينا الآن فكرة جيدة عما يحدث على سطح الشمس وفى داخلها ، ومع ذلك ، لا يزال هناك الكثير من أسرار الشمس
مما سيكشفه المسبار الشمسى المخصص لدراستها
( باركر)
شاهد الفيديو مع اهم الحقائق عن #الشمس