موضوع عن تكوين كتلة الشمس

موضوع عن تكوين كتلة الشمس، الشمس هي المركز الرئيسي للنظام الشمسي، حيث يلف تلف حولها الأرض والكواكب الأخرى، إنها الجسم أو النجم الأساسي في النظام، وبالنسبة لكتلة النظام الشمسي، فهي تمثل 99% من كتلة النظام.

الشمس هي مصدر كمية هائلة من الطاقة، وجزء منها يمد الأرض بالضوء، والحرارة اللازمين لدعم الحياة، تابعوا موقع مقال للتعرف على موضوع عن تكوين كتلة الشمس.

الشمس

تم التقاط الصورة في ضوء مرئي مع مرشح شمسي في عام 2013م مع بقع شمسية وسواد أطرافه
  • الشمس (بالإنجليزية: Sun) هي النجم الواقع في مركز النظام الشمسي، وهي عبارة عن كرة من البلازما الساخنة.
    • عندما يتم تسخينها تتوهج في لُبها بسبب تفاعلات الاندماج.
  • تشع الطاقة بشكل أساسي كضوء مرئي وأشعة تحت حمراء، إنها إلى حدٍ بعيدٍ أهم مصدر للطاقة للحياة على الأرض.
  • يبلغ قطر الشمس حوالي 1.39 مليون كيلومتر، أو 109 أضعاف قطر الأرض، وتبلغ كتلتها حوالي 330,000 ضعف كتلة الأرض.
    • وتمثل حوالي 99.86 ب٪ من الكتلة الكلية للنظام الشمسي.
  • ما يقرب من ثلاثة أرباع كتلة الشمس تتكون من الهيدروجين (73٪ تقريبًا)، والباقي هو الهليوم في الغالب (25٪ تقريبًا)، بكميات أقل بكثير من العناصر الثقيلة، مثل: الأكسجين، والكربون، والنيون، والحديد.
  • الشمس هي نجم تسلسل رئيسي من النوع جي (G2V) بناءً على فئتها الطيفية، على هذا النحو.
  • كما يُشار إليه بشكل غير رسمي، ولا يُشار إليه بدقة على أنه قزم أصفر (ضوؤه أقرب إلى الأبيض من الأصفر).
  • هذا وتشكلت الشمس منذ حوالي 4.6 مليار عام، منذ سنوات من انهيار الجاذبية للمادة داخل منطقة السحابة الجزيئية الكبيرة.
  • كما تجمع معظم هذه المادة في المركز، في حين تم تسطيح الباقي في قرص مداري أصبح النظام الشمسي.
صورة ملونة مزيفة تم التقاطها في عام 2010م، كما تظهر في الضوء فوق البنفسجي (الطول الموجي 30.4 نانومتر)

اندماج الشمس

  • تدمج الشمس حاليًا في قلبها حوالي 600 مليون طن من الهيدروجين إلى هيليوم كل ثانية، وتحول 4 ملايين طن من المادة إلى طاقة كل ثانية.
  • نتيجة لذلك هذه الطاقة، التي يمكن أن تستغرق ما بين 10000 و 170000 سنة للهروب من القلب، هي مصدر ضوء الشمس وحرارة.
  • وعندما يتضاءل اندماج الهيدروجين في قلبها إلى النقطة التي لم تعد فيها الشمس في حالة توازن هيدروستاتيكي.
  • أيضًا إن نواتها ستخضع لزيادة ملحوظة في الكثافة ودرجة الحرارة، بينما تتوسع طبقاتها الخارجية.
    • مما يؤدي في النهاية إلى تحويل الشمس إلى عملاق أحمر.
  • يُحسب أن الشمس ستصبح كبيرة بما يكفي لتبتلع المدارات الحالية لعطارد والزهرة، وتجعل الأرض غير صالحة للسكن.
    • ولكن ليس لمدة خمسة مليارات سنة تقريبًا.
  • بعد ذلك، سوف تتخلص من طبقاتها الخارجية وتصبح نوعًا كثيفًا من نجم التبريد المعروف، باسم القزم الأبيض.
  • ولم تعد تنتج الطاقة عن طريق الاندماج، ولكنها لا تزال تتوهج وتطلق الحرارة من اندماجها السابق.

تابع أيضًا: كم يستغرق دوران الأرض حول الشمس

تكوين كتلة الشمس

التقطت هذه الصورة من التلسكوب البصري الشمسي لهينود في 12 يناير 2007م، وتكشف عن الطبيعة الخيطية للبلازما التي تربط مناطق ذات قطبية مغناطيسية مختلفة
  • في مساحة واسعة من الفضاء، قامت الجاذبية بسحب الغبار والغاز معًا لتكوين النظام الشمسي الشاب، حيث تشكلت الشمس أولاً من المادة الهائلة.
  • كانت الكواكب قريبة من الخلف؛ لكن كيف أصبح بحر من الجسيمات الدوامة ألمع نجم في سمائنا؟
  • تقول سابرينا سافاج، عالمة مشروع Hinode التابع لناسا في بيان: “الشمس مرعبة ورائعة، وهي أيضًا أفضل مختبر فيزيائي في نظامنا الشمسي”.
  • على الرغم من أنها قد تبدو فارغة، إلا أن المساحة مليئة بالغاز والغبار، كانت معظم المواد عبارة عن هيدروجين، وهليوم.
    • لكن بعضها يتكون من بقايا من الموت العنيف للنجوم، منذ حوالي 4.6 مليار سنة.
  • أدت موجات الطاقة التي تنتقل عبر الفضاء إلى ضغط سحب من هذه الجسيمات بالقرب من بعضها البعض.
  • كما تسببت الجاذبية في انهيارها على نفسها ثم البدء في الدوران، تسبب الدوران في جعل السحابة تتسطح إلى قرص مثل الفطيرة.
  • وفي المركز، تتجمع المادة معًا لتشكل نجمًا أوليًا سيصبح في النهاية الشمس.

ضوء الشمس

الشمس كما تُرى من سطح الأرض
  • الثابت الشمسي هو مقدار الطاقة التي تودعها الشمس لكل وحدة مساحة تتعرض مباشرة لأشعة الشمس.
  • كما يساوي ثابت الشمس حوالي 1,368 واط/م2 على مسافة وحدة فلكية واحدة (AU)، من الشمس (أي على الأرض أو بالقرب منها).
  • يخفّف الغلاف الجوي للأرض ضوء الشمس الموجود على سطح الأرض، بحيث تقل الطاقة التي تصل إلى السطح (أقرب إلى 1000 واط/م2) في ظروف صافية، عندما تكون الشمس قريبة من الذروة.
  • يتكون ضوء الشمس في الجزء العلوي من الغلاف الجوي للأرض (من إجمالي الطاقة) من حوالي 50٪، من ضوء الأشعة تحت الحمراء.
    • و40٪ من الضوء المرئي، و10٪ من الضوء فوق البنفسجي.
  • يقوم الغلاف الجوي على وجه الخصوص بتصفية أكثر من 70٪ من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية، خاصة عند الأطوال الموجية الأقصر.
  • كما تعمل الأشعة فوق البنفسجية الشمسية على تأيين الغلاف الجوي العلوي للأرض على جانب النهار.
    • مما يؤدي إلى تكوين الغلاف المتأين الموصّل كهربائيًا.
  • لون الشمس أبيض، مع مؤشر فضاء لوني CIE قريب من (0.3، 0.3)، عند النظر إليه من الفضاء أو عندما تكون الشمس عالية في السماء.

الهيكل والانصهار

يحتوي هيكل الشمس على الطبقات التالية:

النواة

  •  أعمق 20-25٪ من نصف قطر الشمس، حيث درجة الحرارة (الطاقات)، والضغط كافيان لحدوث الاندماج النووي.
  • كما يندمج الهيدروجين في الهيليوم (والذي لا يمكن دمجه حاليًا في هذه المرحلة من حياة الشمس).
  • تطلق عملية الاندماج الطاقة، ويصبح اللب تدريجيًا مخصبًا بالهيليوم.

المنطقة الإشعاعية

  •  لا يمتلك الحمل الحراري القدرة على الحدوث إلا عندما يقترب بشكل كبير من سطح الشمس، لذا، بين حوالي 20-25٪ من نصف القطر، و70٪ من نصف القطر.
  • توجد منطقة تسمى بـ “المنطقة الإشعاعية”، وهي التي تنتقل فيها الطاقة، بواسطة الإشعاع (الفوتونات)، بدلاً من الحمل الحراري.

خط السرعة

  •  المنطقة الحدودية بين المناطق الإشعاعية، والحمل الحراري.

منطقة الحمل الحراري

  • بين حوالي 70٪ من السطح ونصف قطر الشمس وتكون الشمس باردة، ويحدث الحمل الحراري.

الغلاف الضوئي

  •  أعمق جزء من الشمس يمكن التعرف عليه، ورؤيته بالضوء المرئي.
صورة عالية الدقة لسطح الشمس تم التقاطها بواسطة تلسكوب Daniel K. Inouye الشمسي (DKIST)

الغلاف الجوي

  • وهو غلاف أو هالة غازية محيطة بالشمس من الخارج، تتألف من الغلاف اللوني.
    • أيضًا منطقة الانتقال الشمسي، والإكليل، والغلاف الشمسي.
خلال الكسوف الكلي للشمس، يمكن رؤية الإكليل الشمسي بالعين المجردة، خلال فترة وجيزة من الكلي

اخترنا لك: العلاقة بين الشمس والقمر والأرض

الحركة والموقع

  • تقع الشمس بالقرب من الحافة الداخلية لذراع الجبار لمجرة درب التبانة، في السحابة البينجمية المحلية أو حزام جولد.
  • أيضًَا على مسافة 7.5-8.5 كيلو فرسك (24-28 كليًا) من مركز المجرة، تم احتواء الشمس داخل الفقاعة المحلية.
  • كما هي مساحة من الغاز الساخن المتخلخل، ربما تكون ناتجة عن بقايا المستعر الأعظم Geminga.
    • وهناك مستعرات أعظم متعددة في المجموعة الفرعية B1 من مجموعة Pleiades المتحركة.
  • المسافة بين الذراع المحلية والذراع التالية، ذراع فرساوس، حوالي 6500 سنة ضوئية، هذا وتم العثور على الشمس، وبالتالي النظام الشمسي.
  • وتشير التقديرات إلى أنه لم يتم بعد تحديد 130 نظامًا آخر ضمن هذا النطاق؛ حتى 81.5 لي.
  • قد يكون هناك ما يصل إلى 7500 نجمة، منها حوالي 2600 نجمة معروفة.
  • ومن المتوقع أن يكون عدد الأجسام الفرعية في هذا الحجم مشابهًا لعدد النجوم.
رسم توضيحي لمجرة درب التبانة، يوضح موقع الشمس؛ الإحداثيات الشعاعية الموضحة (خطوط مشعة) تتمحور حول موقع الشمس (المسمى)

المدار في درب التبانة

تدور الشمس حول مركز مجرة ​​درب التبانة كما أنها تتحرك ناحية كوكبة الدجاجة، بسبب التوزيع غير المنتظم للكتلة في مجرة ​​درب التبانة يكون الدوران غير منتظم.

مثل ذلك في وبين الأذرع الحلزونية المجرية، يأخذ نظامنا الشمس 225-250 مليون سنة تقريبًا، من أجل إتمام مدار واحد عبر درب التبانة (سنة مجرية).

لذلك، يُعتقد أنه قد تم إتمام 20-25 دورة خلال عمر الشمس حتى الآن، هذا وتبلغ السرعة المدارية لنظامنا الشمسي حول مركز مجرة ​​درب التبانة 251 كم/ث تقريبًا.

وبهذه السرعة، يأخذ نظامنا الشمسي 1190 عامًا تقريبًا، حتى يقطع مسافة سنة ضوئية واحدة.

نظام الكواكب

للشمس ثمانية كواكب معروفة، وهذا يشمل أربعة كواكب أرضية (عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ).

وهناك واثنين من عمالقة الغاز (كوكب المشتري وزحل)، واثنين من عمالقة الجليد (أورانوس ونبتون).

يحتوي النظام الشمسي أيضًا على خمسة كواكب قزمة على الأقل، وحزام كويكبات، والعديد من المذنبات.

قد يهمك: كم عدد الكوكب في النظام الشمسي بالترتيب

في نهاية مقال موضوع عن تكوين كتلة الشمس، قدمنا لكم من خلال موقعنا معلومات عن مركز نظامنا الشمسي، الشمس، بما في ذلك تكوينها، وضوئها، وحركتها وموقعها، وأخيرًا نظام كواكبها، فنرجو أن يكون المقال قد أفادكم ونال استحسانكم، وللمزيد من المواضيع التثقيفية، زوروا موقع مقال!

مقالات ذات صلة