همه چیز راجب خورشید

خورشید در مرکز منظومه شمسی قرار دارد و زمین به فاصله 149,668,990٫130 کیلومتر (93 میلیون مایل) از آن می‌چرخد. خورشید گرچه عظیم است اما بزرگ‌ترین ستاره شناخته شده در کیهان شناسی نیست. این جسم یک ستاره کوتوله زرد و توپی داغ از گازهای درخشان است.

اندازه و فاصله خورشید تا زمین چه قدر است؟ خورشید با شعاع695,508 کیلومتر (432,168٫6 مایل) یک ستاره بزرگ نیست و ستاره‌های بسیاری در کهکشان راه شیری بزرگتر از خورشید وجود دارند اما این ستاره هنوز هم بسیار بزرگتر از سیاره ما یعنی زمین است. به صورت عددی می‌توان گفت 332,946 برابر جرم زمین برابر با جرم خورشید است. حجم خورشید را می‌توان با ۱٫۳ میلیون زمین پر کرد.

خورشید 150 میلیون کیلومتر (93 میلیون مایل) با زمین فاصله دارد. نزدیکترین همسایه ستاره‌ای خورشید سیستم سه ستاره آلفا قنطورس است. پروکسیما قنطورس 4٫24 سال نوری و آلفا قنطورس A و B (دو ستاره در حال چرخش دور یکدیگر) 4٫37 سال نوری با ما فاصله دارند. همان‌طور که می‌دانید سال نوری مسافتی است که نور در یک سال طی می‌کند که برابر با 9,460,528,400,000 کیلومتر یا 5,878,499,810,000 مایل است.

خورشید و هر چیزی که به دور آن می‌چرخد ​​در کهکشان راه شیری قرار دارد. به طور دقیق‌تر خورشید در یک بازوی مارپیچی به نام Orion Spur قرار دارد که از بازوی Sagittarius یا قوس خارج شده است. از آنجا که خورشید به دور مرکز کهکشان راه شیری می‌چرخد سیارات، سیارک ها، دنباله دارها و سایر اجسام را با خود همراه می‌کند.

منظومه شمسی با سرعت متوسط 720,000 کیلومتر در ساعت (​​450,000 مایل در ساعت) حرکت می‌کند. اما حتی با این سرعت حدود 230 میلیون سال طول می‌کشد تا بتوانیم یک دور کامل حول کهکشان راه شیری بزنیم. خورشید هنگام چرخش حول مرکز راه شیری می‌چرخد خودش نیز می‌چرخد. چرخش آن با توجه به صفحه مدارهای سیارات، شیب محوری ۷٫۲۵ درجه دارد. از آنجا که خورشید جسمی جامد نیست قسمتهای مختلف خورشید با سرعت‌های مختلف می‌چرخند. در خط استوا خورشید تقریباً هر 25 روز یک بار دور خود می‌چرخد ​​اما در قطب‌های خود خورشید هر 36 روز زمینی یک بار حول محور خود می‌چرخد.

تشکیل خورشید چگونه صورت گرفته است؟ حدود 4٫5 میلیارد سال پیش خورشید و بقیه اجزای منظومه شمسی از ابر غول‌پیکر و چرخان گاز و گرد و غبار به نام «سحابی خورشیدی» (solar nebula) تشکیل شدند. وقتی سحابی خورشیدی به دلیل گرانش بسیار زیاد فرو ریخت چرخش آن سریع‌تر شد و به سمت داخل دیسک به صورت مسطح در‌ آمد. در نتیجه بیشتر مواد به سمت مرکز کشیده شده و خورشید را تشکیل دادند که 99.8 % درصد از جرم کل منظومه شمسی را تشکیل می‌دهد.

مانند همه ستارگان روزی خورشید نیز انرژی خود را تمام خواهد کرد. هنگامی که خورشید شروع به مرگ می‌کند آنقدر بزرگ و متورم می‌شود که عطارد، زهره و حتی شاید زمین را در بر می‌گیرد. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که خورشید کمی از نیمه عمر خود فاصله داشته باشد و ۶٫۵ میلیارد سال دیگر زمان دارد تا اینکه یک کوتوله سفید شود.

ساز و کار و ساختار خورشید چگونه است؟ خورشید مانند ستاره‌های دیگر یک توپ گاز است. این توپ گازی از نظر تعداد اتم از 91 % هیدروژن و 8.9 % هلیوم ساخته شده است. از نظر جرم خورشید حدود 70.6 % هیدروژن و 27.4 % هلیوم است. خورشید شش منطقه دارد که عبارتند از: «هسته» (Core)، «منطقه تابشی» (Radiative zone) و «منطقه همرفت» (Convective zone) که در داخل خورشید قرار دارند؛ سطح قابل مشاهده خورشید که به نام فوتوسفر شناخته می‌شود، کروموسفر و دورترین منطقه خورشید یعنی تاج.

جرم عظیم خورشید با نیروی گرانش در کنار هم نگه داشته می‌شود و فشار و درجه حرارت زیادی را در هسته خود ایجاد می‌کند. در هسته دما حدود 15 میلیون درجه سانتیگراد (27 میلیون درجه فارنهایت) است که برای حفظ همجوشی هسته ای کافی است. همجوشی هسته ای فرآیندی است که در آن اتم‌ها با هم ترکیب می‌شوند و اتم‌های بزرگتری را تشکیل می‌دهند و در این فرآیند مقادیر بسیار زیادی انرژی آزاد می‌شود. به طور خاص در هسته خورشید اتم‌های هیدروژن ذوب می‌شوند و هلیم می‌سازند. انرژی خورشید از انرژی تولید شده در هسته خورشید تأمین می‌شود. در حقیقت تمام گرما و نور خورشید در این منطقه تولید می‌شود. انرژی هسته از طریق تابش به بیرون منتقل می‌شود و در اطراف منطقه تابشی پرش می‌کند. رسیدن گرما و نور از هسته خورشید به سطح منطقه همرفت حدود 170,000 سال طول می‌کشد. دما در ناحیه همرفت به زیر 2 میلیون درجه سانتیگراد (3٫5 میلیون درجه فارنهایت) می‌رسد جایی که حباب‌های بزرگ پلاسمای داغ (سوپ اتم‌های یونیزه) به سمت بالا حرکت می‌کنند. دمای سطح خورشید (بخشی که ما می‌توانیم ببینیم) در حدود 5500 درجه سانتیگراد (10,000 درجه فارنهایت) است. این دما بسیار خنک‌تر از هسته شعله‌ور و پرانرژی خورشید است اما هنوز آنقدر بالا است که می‌تواند کربن (مانند الماس و گرافیت) ایجاد کند. دمایی که نه تنها کربن ذوب می‌شود بلکه به جوش می‌آید.

عمر و دمای خورشید چه قدر است؟ بر اساس تحقیقات عمر خورشید ۴٫۶۰۳ میلیارد سال است و دمای آن با توجه به نقطه‌ای که دمای آن را اندازه‌گیری می‌کنیم متفاوت است. میانگین دمای سطح خورشید برابر با ۵۷۷۸ درجه کلوین است.

دمای هسته خورشید ۱۵ میلیون درجه سلسیوس است و این در حالی است که دمای فتوسفر خورشید ۵۵۰۰ درجه سلسیوس تخمین زده شده است. به این ترتیب محققان دمای کروموسفر را ۴۳۲۰ درجه سانتی‌گراد برآورد کرده‌اند. در تاج خورشید همه چیز به طرز شگفت‌آوری تغییر می‌کند و در مقایسه با قسمت‌های دیگر خورشید درجه حرارت به شدت افزایش پیدا می‌کند و مقدار دما در این نقطه بین ۱ میلیون تا ۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد متغیر است.

سطح خورشید چگونه است؟ سطح خورشید یا فوتوسفر ناحیه‌ای به ضخامت 500 کیلومتر (300 مایل) است که بیشتر تابش خورشید از آن خارج می‌شود. این سطح مانند سطح سیارات جامد و سخت نیست بلکه سطحی شبیه به لایه بیرونی ستاره‌های گازی شکل دارد. تابش حاصل از فوتوسفر تقریباً هشت دقیقه پس از ترک خورشید به زمین می‌رسد و آن را به عنوان نور خورشید مشاهده می‌کنیم. دمای فوتوسفر حدود 5500 درجه سانتیگراد (10 هزار درجه فارنهایت) است. جو خورشید چگونه است؟ در بالای فوتوسفر خورشید، کروموسفر ضعیف و تاج قرار دارد که جو نازک خورشیدی را تشکیل می‌دهد. در حقیقت در این منطقه است که شاهد ویژگی‌هایی مانند لکه‌ها و شراره‌های خورشیدی هستیم. نور مرئی از این نواحی بالایی معمولاً بسیار ضعیف است و در برابر فوتوسفر روشن دیده نمی‌شود اما در هنگام کسوف کامل خورشید هنگامی که ماه فوتوسفر را می‌پوشاند کروموسفر مانند حلقه‌ای قرمز دور خورشید به نظر می‌رسد در حالی که قسمت کرونا (تاج) شبیه به تاج سفید زیبایی مشاهده می‌شود که با توزیع پلاسما به سمت بیرون باریک می‌شود و اشکالی مانند گلبرگ‌های گل ایجاد می‌کند.

به طرز عجیبی دما در جو خورشید با افزایش ارتفاع افزایش می‌یابد و به 2 میلیون درجه سانتیگراد (3٫5 میلیون درجه فارنهایت) می‌رسد. منبع گرمایش قسمت تاج مانند خورشید بیش از 50 سال است که یک رمز و راز علمی است و دلیل آن هنوز مشخص نیست.

پتانسیل زندگی خورشید خورشید با ترکیب گرم و پر انرژی گازها و پلاسما مکان مناسبی برای موجودات زنده نیست. اما خورشید زندگی در زمین را امکان‌پذیر می‌کند و گرما و همچنین انرژی مورد نیاز مجموعه‌های مختلف در زمین مانند انواع گیاه را برای تشکیل بسیاری از زنجیره‌های غذایی فراهم می‌کند.

ممنون که در این مطلب همراه مت بودید