يقترب العلماء من فهم الغلاف الجوي للشمس. نخبرك كيف يعمل أقرب نجم لدينا

ماذا نعرف عن الشمس؟

الشمس هي  نجم من مجرة درب التبانة يمثلاخرج من نفسك

إنه المصدر الوحيد للضوء والحرارة في نظامنا الكوكبي النجم.الشمس الآن في عصر قزم أصفر ، وفقا للتصنيف المقبول عموما لأنواع النجوم في الكون.يبلغ عمره حوالي 4.57 مليار سنة ويبعد 149,600,000 كم عن الأرض. 

المؤلف: Isik Bender

تتراوح درجة حرارة الشمس من 5,778 كلفن على السطح إلى 15,700,000 كلفن في القلب. الشمس مستقرة في سطوعها ، فهي موجودة في 15 ٪ من ألمع النجوم في مجرتنا. تنبعث منها أشعة فوق بنفسجية أقل ، ولكن لديها كتلة أكبر من النجوم المماثلة.

مما تتكون الشمس؟

وفقًا لتركيبه الكيميائي ، كان نجمنا لا شيءلا تختلف عن النجوم الأخرى وتحتوي على: 74.5٪ هيدروجين (بالكتلة) ، 24.6٪ هيليوم ، أقل من 1٪ من المواد الأخرى (النيتروجين ، الأكسجين ، الكربون ، النيكل ، الحديد ، السيليكون ، الكروم ، المغنيسيوم ومواد أخرى).

حبيبات الشمس. المؤلف: NSO / AURA / NSF

تحدث تفاعلات نووية مستمرة داخل اللب ، وتحول الهيدروجين إلى هيليوم. الغالبية العظمى من كتلة النظام الشمسي - 99.87٪ - تنتمي إلى الشمس.

يوجد القلب في مركز جسم نجمنا. تحتل ربع قطر الشمس. وهنا تندلع التفاعلات النووية الحرارية ، وتولد إشعاعات مرئية. نظرًا لحجمها الهائل ، فإن كثافة المادة داخل النجم هائلة - 150 مرة أكثر من كثافة الماء.

السطح الشمسي حسب مستوى التوهجغير متجانس وله مناطق أقل سطوعًا تسمى البقع الشمسية ، والتي تتراوح مدتها من بضعة أيام إلى عدة أسابيع. وتجدر الإشارة إلى أن هناك بقعًا أكبر من قطر الأرض.

بالإضافة إلى ذلك ، على سطح الشمس توجد:

  • المشاعل هي مناطق ذات سطوع متزايد ، "أخوة" للبقع الشمسية ، غالبًا ما تسبق أو بعد حدوثها.
  • حبيبات ، يبلغ حجمها حوالي ألف كيلومتر ، تغطي كامل الغلاف الضوئي وتكون مرئية للعين العادية.
  • الحبيبات الفائقة ، التي يبلغ حجمها 35000 كيلومتر ، تغلف كامل سطح النجم بالكامل. لكنهم يعبرون عن أنفسهم فقط من خلال التأثيرات الجسدية.

وفقًا لفرضية هانز بيته ، داخل الشمستحدث باستمرار تفاعلات تحويل الهيدروجين إلى هيليوم مع إطلاق كبير للطاقة الحرارية ، وهو نوع من القنبلة الهيدروجينية تعمل لمدة 5 مليارات سنة مع وجود احتياطي لنفس الفترة.

كيف نشأت الشمس؟

هناك العديد من النظريات حول أصل الشمس. أشهرهم يدعي أن النجم تشكل من سحابة غاز وغبار ناتجة عن سوبر نوفا. كدليل على ذلك ، تم تقديم الحجة القائلة بوجود كمية كبيرة من اليورانيوم والذهب في الجسم المركزي لنظامنا النجمي.

المؤلف: NASA / SDO (AIA)

فرضية أخرى تتبع سلسلة طويلةالتحولات: مذنب من محيط المجرة ، ثم كوكب جليدي ، ثم كوكب عملاق ، ثم قزم الأشعة تحت الحمراء والآن قزم أصفر. تراكم الكتلة ، الشمس ، تحت تأثير قوى الجاذبية ، جلبت كثافة اللب إلى بداية التفاعلات الحرارية النووية وإمكانية الاحتفاظ بالغلاف الجوي. علاوة على ذلك ، فإن جاذبية الكرة الضخمة جعلت من الممكن عدم التخلي عن الغازات الخفيفة: الهيدروجين والهيليوم. صحيح ، من سطح النجم ، لا يزالون يتبخرون في الفضاء الخارجي.

على ما يبدو الشمس بمظهرهامدينون للنجوم الأولية للأجيال السابقة ، لأنها تحتوي على كمية كبيرة من المعادن. يبلغ عمره 4.5-4.75 مليار سنة ، ويزيد سطوعه ودرجة حرارته طوال هذا الوقت (يشتعل).

ماذا نعرف عن الغلاف الجوي للشمس؟

يتم تحديد الغلاف الجوي للشمس إلى حد كبير من خلال تكوينه. تذكر أنه يحتوي على العناصر التالية:

  • يحتل الهيدروجين 73٪ من الكتلة ؛
  • الهيليوم الذي يمثل 25٪ من الوزن.
  • عناصر أخرى بتركيز مختلف.

يتكون جو الشمس من عدة طبقات ،واحد منهم هو الفوتوسفير. يتم تمثيله بالسطح المرئي الذي يقذف الجزء الأساسي من الإشعاع. يبلغ سمك الطبقة 100-400 كم ودرجة حرارة تبلغ 6600 كلفن (الحد الأدنى). في هذا الجزء يتم تحديد حجم الشمس. الغاز الموجود هنا خالٍ ، ويعتمد معدل الدوران على المنطقة المحددة. في المنطقة الاستوائية ، تحدث ثورة واحدة خلال 24 يومًا ، في منطقة القطبين - في 30 يومًا.

يتم تمثيل الغلاف الجوي الشمسي أيضًاالكروموسفير. إنها القشرة المحيطة بالفوتوسفير ، والتي يبلغ سمكها 2000 كيلومتر. تتميز الحدود العليا بانبعاثات ساخنة ثابتة. لا يظهر هذا الجزء إلا أثناء الكسوف الكلي عندما يظهر باللون الأحمر.

الجزء الأخير من الشمس هو الهالة. يتميز بوجود بروز ، انفجارات الطاقة. يحدث انفجارهم عادة داخل دائرة نصف قطرها مئات الآلاف من الكيلومترات ، مما يثيرالغلاف الجوي الشمسي في هذه المنطقة لديه درجة حرارة أعلى من 1،000،000 كلفن على الأقل ، والتي يمكنتصل إلى علامة 2,000,000 كلفن.

صورة لسطح وهالة الشمس. المؤلف: هينود

في بعض المناطق ، ترتفع القيمة إلى 8-9ألف كلفن. ومع ذلك ، لا يمكن رؤية هذا الجزء إلا أثناء كسوف الشمس. تتميز هذه المنطقة بتغير الشكل الذي يعتمد على دورة النشاط الشمسي. في الحد الأقصى ، يكون شكله مستديرًا ، كحد أدنى ، ممدود (على طول الجزء الاستوائي).

ما الذي أصبح معروفًا مؤخرًا عن الغلاف الجوي؟

النتائج الجديدة مهمة لفهم كيفية عمل الغلاف الجوي الشمسي ، وكذلك الرياح الشمسية - التيار المستمر للجسيمات المشحونة التي تضرب  بما في ذلك  الأرض .

بفضل القياسات والصور عاليةالتصاريح ، التي تم إجراؤها بين عامي 2009 و 2013 باستخدام HERSCHEL وبيانات من مسبار SOHO ، يعتقد العلماء في مرصد تورينو للفيزياء الفلكية ومعهد الفيزياء الفلكية الفضائية في فرنسا أن الهيليوم موزع بشكل غير متساو في الغلاف الجوي الشمسي.

ثم أطلقت وكالة ناسا مسبارًا بحثيًا ،الذي كانت مهمته قياس محتوى العبقرية في الغلاف الجوي الشمسي. كانت القياسات السابقة تتلخص في حقيقة أن نسبة الهيليوم إلى الهيدروجين قد تم تحديدها عند وصولها إلى الأرض.

من خلال مقارنة صور المسبار مع تلك التي تم الحصول عليها من مرصد وكالة الفضاء الأوروبية ، تمكن العلماء من تحديد توزيع تدفقات الهيليوم مع التغيرات في الرياح الشمسية بالقرب من الأرض.

على سبيل المثال ، في المنطقة الاستوائية يوجد القليل جدًا منها ،وأكثر من ذلك بكثير في مناطق خطوط العرض الوسطى. وفقًا للباحثين ، قد تكون هذه التناقضات مرتبطة بالمجال المغناطيسي للشمس وسرعة الرياح الشمسية في هالة الشمس ، والتي يمكن أن تتغير.

يقيس العلماء كمية الهليوم في الغلاف الجوي الشمسي لأول مرة بفضل بيانات مسبار HERSCHEL

في المستقبل ، سيستمر العلماء في دراسة الغلاف الجوي للشمس باستخدام المركبة الشمسية المدارية ، وهي مركبة فضائية آلية مصممة خصيصًا لمراقبة الشمس.

اقرأ أيضا

انهار الجرف الجليدي الأخير في كندا في المحيط. خسر 40٪ في يومين

شاهد ما يمكن لخليفة هابل رؤيته في الفضاء. نظرة عامة على تلسكوب ويب

فتحت روسيا رحلات جوية مع عدد من الدول. ما مدى أمان الطيران هناك؟