خورشید

[رزیتا]

خورشید

مقدمه

خورشید ستاره‌ای است از ستارگان رشته اصلی که 5 میلیارد سال از عمرش می‌گذرد. این ستاره کروی شکل بوده و عمدتا از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. وسعت این ستاره 1.4 میلیون کیلومتر (870000 مایل) است. جرم این ستاره 7 برابر جرم یک ستاره معمولی بوده و همچنین 750 برابر جرم تمام سیاراتی است که به دورش می‌چرخند. در هسته خورشید ، جرم توسط واکنشهای هسته‌ای تبدیل به تشعشعات الکترومغناطیسی که نوعی انرژی هستند، می‌شود. این انرژی به سمت بیرون تابانده شده و باعث درخشنگی خورشید می‌گردد. سایر اجسام آسمانی موجود در منظومه شمسی که توسط جاذبه خورشید در مدارهایشان قرار گرفته‌اند نیز گرمایشان را از این انرژی می‌گیرند.

مواد تشکیل دهنده خورشید حالت گازی دارند، بنابراین خورشید محدوده دقیق و معینی نداشته و مواد اطراف آن بتدریج در فضا منتشر می‌شوند. اما چنین به نظر می‌رسد که خورشید لبه تیزی داشته باشد، چرا که بیشتر نوری که به زمین می‌رسد از یک لایه که چند صد کیلومتر ضخامت دارد ساطع می‌شود. این لایه فوتوسفر نام داشته و به عنوان سطح خورشید شناخته شده است. بالای سطح خورشید ، کروموسفر یا رنگین کره و هاله خورشیدی قرار دارند که با همدیگر جو خورشید را تشکیل می‌دهند.

مرکز خورشید مانند کوره‌ای هسته‌ای است با دمای 15 میلیون درجه سانتیگراد (27 میلیون درجه فارنهایت) که چگالی‌اش 160 برابر آب می‌باشد. تحت چنین شرایطی هسته‌های اتم هیدروژن باهم ترکیب شده و تبدیل به هسته‌های هلیووم می‌شوند. در این حین، 0.7 درصد جرم ترکیب شده ، تبدیل به انرژی می‌شود. از 590 میلیون تن هیدروژنی که در هر ثانیه در مرکز خورشید ترکیب می‌شوند، 3.9 میلیون تن به انرژی تبدیل می‌شود. این سوخت هیدروژنی ، تا 5 میلیارد سال دیگر دوام خواهد داشت. مسیر نامنظم 2 میلیون سال طول می‌کشد تا انرژی تولید شده در مرکز خورشید به سطح آن رسیده و بصورت نور و گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه ، این انرژی به زمین می‌رسد.

هنگامی که خورشید منبسط می شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود، قطرش حدود 150برابر بزرگتر خواهد شد. گازهای منبسط شده و داغ، رنگ زرد و حرارت خود را از دست داده و قرمز رنگ و سرد خواهند شد. اما بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید،درخشندگی آن 1000برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع خواهد کرد.

زبانه‌ها و شعله‌های خورشیدی

زبانه حلقوی در شکل پایین ، خطوط میدان مغناطیسی ، دو لکه خورشیدی را به هم متصل کرده است. در سال 1973 ، یک زبانه خورشیدی (سمت چپ تصویر) 000/588 کیلومتر (365.000 مایل) از سطح خورشید را پوشاند. اغلب فعالیتهای شدید خورشید در نزدیکی لکه‌های خورشیدی رخ می‌دهند. شعله‌های خورشیدی ، جرخه‌هایی از انرژی هستند که عمر چند ساعته دارند، این شعله‌ها هنگامی بوجود می‌آیند که مقدار زیادی انرژی مغناطیسی بطور ناگهانی آزاد شود. زبانه‌های خورشیدی ، فوارانهایی از گاز مشتعل هستند که ممکن است صدها هزار کیلومتر در فضا پیش بروند. میدان مغناطیسی خورشید می‌تواند زبانه‌های حلقوی را هفته‌ها در فضا پیش بروند معلق نگاه دارد.

باد خورشیدی

هاله (جو بیرونی) خورشید حاوی ذراتی است که انرژی کافی برای فرار از جاذبه خورشید را دارند. این ذرات بصورت مارپیچی با سرعتی معادل900 کیلومتر (560 مایل) در ثانیه از خورشید دور شده و باد خورشیدی را بوجود می‌آورند. این ذرات در همان مسیرهای میدان مغناطیسی خورشید حرکت می‌کنند و از آنجا که دارای بار الکتریکی هستند، منظومه شمسی را پر از جریانات الکتریکی می‌کنند. ناحیه فعالیتهای خورشیدی ، هلیوسفر (کره خورشیدی) نامیده می‌شود. باد خورشیدی در هر ثانیه حدود یک میلیون تن هیدروژن حورشید را از بین می‌برد. 100000 میلیارد سال طول خواهد کشید تا باد خورشیدی تمام جرم خورشید را در فضای بین سیاره‌ای پخش کند، اما طول عمر طبیعی خورشید فقط 10 میلیارد سال است.

مسیر نامنظم
دو میلیون سال طول می کشد تا انرژی تولید شده
در مرکز خورشید به سطح آن رسیده و بصورت
نورو گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه
این انرژی به زمین می رسد.
چرخه‌ها و لکه‌های خورشیدی

حرکت وضعی خورشید باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود، مناطق استوایی خورشید سریعتر از مناطق قطبی آن چرخیده و این امر باعث می‌شود که خطوط میدان مغناطیسی درون خورشید حلقه بزنند. این خطوط در صورت خروج از سطح خورشید ، باعث فعالیتهای خورشیدی نظیر لکه‌های خورشیدی ، شعله‌ها و زبانه‌های خورشیدی می‌شوند. این فعالیتها ، بخصوص لکه‌های خورشیدی ، چرخه‌ای 11 ساله دارند.
مرگ خورشید

5 میلیارد سال بعد ، بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید گداخته شده و صرف تهیه هلیوم خواهد شد. در آن زمان ، جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار ، دمای آنرا افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد. انرژی حاصل از این گداخت هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد و سیارات عطارد و زهره را ذوب می‌کند و آنها را در بر می‌گیرد. انبساط خورشید تا مدار زمین متوقف شده و حرارتش تمام موجودات زنده را از بین می‌برد. بعد از آن خورشید تبدیل به یک غول سرخ می‌شود. سپس ، لایه‌های خارجی در فضا پخش شده و یک سحابی سیاره‌ای تشکیل خواهند داد. هسته نیز بصورت یک ستاره کوتوله سفید باقی مانده و بتدریج از بین خواهد رفت. پس می‌توان گفت که با فرا رسیدن مرگ خورشید ، مرگ زمین و تمام موجودات این سیاره فرا می‌رسد.

[رزیتا]

احیاء خورشید

دید کلی

می دانیم که خورشید ، انرژی خود را از طریق سوزاندن هیدروژن و تبدیل آن به هلیوم تأمین می‌کند. واکنشهای هسته‌ای که این همجوشی را امکان پذیر می‌سازند ، در مرکز خورشید اتفاق می‌افتند. هم اکنون حدود 50 درصد از این هیدروژن مرکزی به هلیوم تبدیل شده است. ظرف 5 میلیارد سال آینده ذخایر هیدروژن در این منطقه داغ تمام خواهد شد.

مرگ خورشید

با به پایان رسیدن ذخیره هیدروژن خورشید ، این ستاره زرد به یک غول سرخ انرژی تبدیل شده و باعث گداخت هلیوم به کربن و اکسیژن خواهد شد. حجم خورشید زیاد شده و دمای سطح آن کاهش می‌یابد. افزایش حجم ، کاهش دما را جبران می کند و کره زمین گرمای بسیار زیادی از خورشید دریافت می‌کند و حیات روی زمین از بین می‌رود. سیارات یکی پس از دیگری تبخیر می‌شوند. ولی خورشید کاملا از بین نمی‌رود، بلکه سرانجام بصورت یک کوتوله سفید باقی می‌ماند.
انسان و قهوه خورشیدی

انسانی که قصد احیا خورشید را دارد، نباید منتظر مرگ خورشید طی مراحل فوق باشد. باید قبل از اینکه خورشید به کوتوله سفید تبدیل شود ، بشر وارد عمل شود. وقتی ذخیره هیدروژن خورشید در منطقه مرکزی تمام شد ، خورشید محروم از سوخت وارد آخرین مراحل موجودیت خود می‌شود. با این همه توده‌های وسیعی از هیدروژن سوخته نشده ، بین هسته و سطح خورشید باقی می‌ماند. این مطلب به یک معنا نوعی کارکرد نادرست ماشین خورشیدی است.

برای به جریان انداختن سوخت ، به یک پمپ نیاز است تا کوره مرکزی را از خاکسترهای ناشی از فرآیند همجوشی پاک کند. به این ترتیب می‌توانیم حیات خورشید را از حدود 10 میلیارد سال افزایش دهیم. برای انجام این کار باید مواد خورشید را بطور ادواری به هم بزنیم. درست همانگونه که یک فنجان قهوه را هم می‌زنیم تا شکر با مایع مخلوط شود ، یا همانطور که با قرار دادن چوبهای حاشیه آتش در مرکز آن ، آتش را احیا می‌کنیم. برای این منظور باید یک نقطه داغ بین مرکز و سطح خورشید ، کمی خارج تر از منطقه همجوشی ، ایجاد کنیم.

روشهای احیا خورشید

• یک روش برا احیا خورشید ، منفجر کردن سوپر بمبهای هیدروژنی است. با بمبهای امروزی نیز درجه حرارتهای بسیار بیشتر از حرارت مرکز خورشید ایجاد شده است. مسئله موجود در این روش ، رساندن بمب به مقصد مورد نظراست. بدون آنکه در این مسیر بخار شود.
• روش دیگر ، فرستادن یک پرتو لیزری فوق العاده نیرومند و متمرکز به سطح خورشید است. مسئله موجود در این مورد هم این است که چگونه از پراکندگی بیش از حد سریع این انرژی جلوگیری کنیم.

احیاگرهای فرازمینی

• به نظر می‌رسد تعدادی از ستارگان آسمان سوزاندن هیدروژن خود را بسیار بیش از آنچه معمولا انتظار می‌رفته است، ادامه داده‌اند. دانشمندان هنوز هم در جستجوی نوعی تبیین طبیعی برای این پدیده هستند.
• شاید این پدیده ناشی از مداخله ساکنان سیاراتی باشد که برای نور و حرارت خود به این ستارگان وابسته‌اند!
• شاید آنها با اطلاع از سرنوشت قریب الوقوع خود راهی برای بر هم زدن ستاره‌های خود و طولانیتر کردن عمر آنها یافته باشند!

احیاگری باستانی

تصویر خورشید در حال مرگ ، خاطر آزتکها را نیز به خود مشغول می‌کرد. آنها برای آنکه خورشید را زنده نگه دارند، بصورت ادواری قربانیان انسانی تقدیم می‌کردند. در محرابهایی که بر فراز هرمهای آنها ساخته شده بود، جوانانی که در عنفوان جوانی به سر می‌بردند، سلاخی می‌شدند.


چرا ما به جای جوانانمان ، دهها هزار بمب اتمی ذخیره‌ای را تقدیم نکنیم؟

[رزیتا]

مرگ خورشید

آیا ستاره‌ها زنده‌اند؟!

ستاره شناسان ستاره‌ها را مانند موجودات زنده می‌دانند که مراحل تولد ، زندگی و مرگ را در طول عمر خود می‌گذرانند. این مراحل که برای انسان حدود چند ده سال طول می‌کشد. در مورد ستاره‌ها از چند میلیون تا چند میلیارد سال متغیر است. یک ستاره پس از تولد و گذران عمر ، وارد مرحله مرگ و پایان موجودیت می‌شود. خورشید ما هم که یک ستاره است، از این قاعده مستثنی نیست.
غول سرخ خورشید

ذخایر هیدروژن خورشید به ما این وعده را می‌دهد که تا حدود 5 میلیارد سال دیگر دغدغه‌ای نداشته باشیم. خورشید تقریبا بصورت امروزی ، ستاره‌ای زرد که به اندازه قرص ماه دیده می‌شود، خواهد بود. ولی 5 میلیارد سال بعد بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید ، گداخته شده و صرف تهیه هلیوم می‌شود. در آن زمان جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار و دمای آن را افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد.

انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد، تا اینکه خورشید تبدیل به یک غول سرخ شود. هلیوم هم به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.
خورشید کوتوله

وقتی خورشید منبسط می‌شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود ، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر می‌شود (بدلیل همین افزایش حجم است که غول نامیده می‌شود). با افزایش حجم ، دمای سطح خورشید به آرامی کاهش می‌یابد و گازهای منبسط شده و داغ حرارت خود را از دست می‌دهند. رنگ خورشید از زرد به نارنجی و سپس قرمز تغییر می‌کند. بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید ، درخشندگی آن هزار برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع می‌کند.

خورشید مدت 100 میلیون سال را به شکل یک غول سرخ سپری خواهد کرد، سپس لایه‌های سست بیرونی از آن جدا خواهند شد. سرانجام خورشید به شکل یک کوتوله سفید باقی مانده و به تدریج از بین خواهد رفت.
زمین سوگوار

• در مراحل پایانی عمر خورشید ، هنگامی که این ستاره به غول سرخ تبدیل می‌شود، از آسمان آبی گرفته تا سایه رنگهای سپیده و شامگاه ، کلیه پدیده‌های جوی ، عمیقا تحت تأثیر قرار می‌گیرند. زمین سرد نمی‌شود بلکه برعکس افزایش ‌مساحت خورشید ، کاهش دما را جبران می‌کند و دما از حد معمول هم بسیار فراتر می‌رود. تمام موجودات زنده از بین می‌روند و زمین در غم از دست دادن آنها و خورشید به سوگ می‌نشیند.
• با افزایش دما یخ پهنه‌های قطبی شروع به ذوب شدن می‌کنند. سطح اقیانوسها بالا می‌آیند و لایه ضخیمی از ابر ایجاد می‌کنند که برای مدتی خورشید را پنهان می‌کند. این ابرها تقابل اقلیمی میان قطبها و استوا را از بین می‌برند. نوعی جنگل آمازون داغ و مرطوب سراسر زمین را می‌پوشاند. سپس جو زمین شروع به تبخیر شدن می‌کند. گیاهان خشک شعله‌ور می‌شوند. شعله‌های آتش با استفاده از اکسیژن باقیمانده ، همه مواد آلی موجود را مصرف می‌کند. طبیعتی شبیه به ماه کنونی پدید می‌آید.
• در صخره سنگهای قاره‌ای و اعماق حوزه‌هایی که تبخیر شده‌اند، حاکمیت عصر معادن بار دیگر جایگاهی را که در نخستین سالهای عمر سیاره داشت، باز می‌یابد. پس از گذشت چند صد هزار سال ، خود صخره نیز شروع به ذوب شدن می‌کند. زیر آبشاری از حرارت سرخ ، امواج گدازه های فروزان از کوهها سرازیر و در اعماق اقیانوسهای کهن جمع می‌شوند. خورشید سرخ به گسترش خود ادامه می‌دهد و باد نیرومند ستاره‌ای به بیرون می‌فرستد.
  
  سیارات عطارد و زهره تحت تأثیر آن به آرامی تبخیر می‌شوند. این توفان شدید مواد آنها را جارو کرده و به صورت امواج متلاطمی از بخار به هوا می‌فرستد. از این ماده رقیق ممکن است سحابیهای جدید شکل گرفته و در میان آنها ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای جدید پدیدار شوند.

[رزیتا]

طیف خورشید

امواج نوری که از خورشید به زمین می رسند دارای طول موجهایی بین 106 تا 1014 سانتیمتر می باشند که در آنها فقط امواج بین 380 نانومتر (بنفش) و 760 نانومتر (سرخ) قابل رویت است و طیف مرئی را تشکیل می دهد.طیف مرئی خورشید نشان داده شده است : (واحد طول بر حسب نانومتر)
بخار آب موجود در هوا، گرد و غبار و ابرها مقداری از نور خورشسید را جذب ، منعکس و پخش می کند. اُزُن موجود در جو نیز مقداری از نور فرابنفش را که برای انسان و گیاه مضر است جذب می کند. اثر نور بر روی گیاهان را از سه جنبه کمیت و کیفیت و مدت تابش مورد مطالعه قرار می دهند :
کمیت نور : کمیت یا شدت نور عبارتست از مقدار امواج نورانی که در واحد زمان به واحد سطح می رسد و واحد اندازه گیری آن فوت کندل ( Lux7/10=Foot candle) یا لوکس (Lux) می باشد. در بیشتر نقاط ایران شدت نور به اندازه کافی و گاهی چندین برابر بیشتر از نیاز گیاه است. در روزهای آفتابی ، شدت نور اغلب به 10000 فوت کندل می رسد. شدت نور بر روی پاره ای از اعمال گیاهی از جمله فتوسنتز اثر می گذارد.
کیفیت نور : نورهای مختلف کارهای مختلفی در گیاه انجام می دهند، مثلاً گیاه در نور سبز قادر به عمل فتوسنتز نیست در حالیکه نور سرخ و آبی باعث حداکثر عمل فتوسنتز می شوند، یا برای تولید رنگ قرمز در سیب و یا بنفش در بادمجان، نور آبی بنفش لازم است (به همین جهت قسمت زیر کلاهک بادمجان که نور بدان نمی رسد سفید باقی می ماند). اگر روی قسمتی از میوه نارس سیب که هنوز رنگ نگرفته را با موم بپوشانیم (یعنی مانع رسیدن نور به آن قسمت از پوست میوه بشویم) و بر روی موم مطالبی را بنویسیم بطوریکه موم سوراخ دار بشود، پس از یکی دو ماه مطلب نوشته شده، به خط قرمز روی سیب ظاهر خواهد شد. برای گل دادن، گیاهان احتیاج به نور سرخ و فرو سرخ دارند.
3- طول مدت تابش : مقدار نوری که به نقاط کره زمین تابیده می شود به طول مدت تابش و زاویه تابش بستگی دارد. به علت کرویت زمین، نور خورشید در نقاط مختلف و در ساعات مختلف روز با زوایای مختلفی می تابد. یعنی در استوا بصورت عمودی و در قطب ها کاملاً مورب به زمین تابیده می شود. بنابراین نور خورشید بر حسب زوایه تابش خود، فاصله کمتر یا بیشتری را در جو (اتمسفر) طی می کند و از همین روست که میزان انرژی دریافتی زمین در نقاط مختلف و در فصلهای مختلف فرق می کند. طول مدت تابش و به عبارت دیگر نور گاه بر روی رشد و گل دهی تعداد بسیار زیادی از گیاهان اثر مستقیم دارد که در همین بخش مورد بحث قرار خواهد گرفت.

[رزیتا]

تاج خورشید

اگر در یک کسوف ، قرص ماه به اندازه کافی بزرگ باشد، طوری که تمامی فام سپهر را بپوشاند و در اطراف خورشید مقابل زمینه تاریک آسمان ، خرمنی به سفیدی مروارید ظاهر شود که روشنایی آن تقریبا به اندازه نصف روشنایی ماه تمام باشد، این خرمن سفید را تاج خورشید گویند.





دیدکلی

نتایج نظریه اتمی کاربرد مستقیمی در مطالعه جو خورشید دارند. برای سادگی می‌توان تصور نمود که جو خورشید از چند لایه تشکیل شده است. سطح موثر (The Effective Surface) خورشید یعنی لایه زیرینی که به علت کثرت کدری غیر قابل مشاهده است، شیر سپهر (Photoshere) را تشکیل می‌دهد. تشعشع پیوسته قابل رؤیت از خود شیر سپهر سرچشمه می‌گیرد. دو لایه خارجی رقیقتر فام سپهر (Chromosphere) و تاج (Corona) را تشکیل می‌دهند.

تاج نگار (Coronagaph)

قبلا تاج خورشبد در موقع کسوف کامل

قابل مشاهده بود، ولی از وقتی که که گوروناگراف (تاج نگار) ، دستگاهی که نور پراکنده خورشید را حذف می‌کند، توسط لیوت (B. Lyot) اختراع شد. مشاهده تاج داخلی در روزی که هوا ابری نباشد، امکان پذیر است.

قسمتهای مختلف تاج خورشیدی

تاج خورشید از دو قسمت که با یکدیگر پوشش دارند تشکیل شده است.

• تاج k یا تاج واقعی.
• تاج f که از نور زودیاک (Zodiacal – Light) داخلی تولید می‌شود.

طیف تاج خورشیدی

طیف تاج خورشیدی از نور هر دو منبع ایجاد می‌شود. طیف تاج k از نور بازتابی خورشیدی بوجود آمده و به سادگی قابل تشخیص است. نور تاج k یک زمینه پیوسته با خطوط تشعشعی نشان می‌دهد. تشعشع ، پیوسته در اثر پراکندگی نور خورشید در الکترونهای آزاد متعدد بوجود می‌آید. خطوط جذبی فرانهوفر به علت پدیده دوپلر الکترونهای پخش کننده که سرعت حرارتی زیادی دارند، واضح به نظر نمی‌رسند.
منشأ خطوط تشعشعی تاج خورشید

منشأ خطوط تشعشعی تاج تا سال 1942 روشن نشده بود. تا اینکه ب. ادلن (B. Edlen) اغلب آنها را به عنوان خطوط ممنوعه اتمهای کلسیم (Ca) ، نیکل (Ni) و آهن (Fe) توجیه نمود که بین 9 تا 15 الکترون خود را از دست داده‌اند و بدین جهت در یک حالت یونیزاسیون شدید می‌باشند.
شدیدترین خط تشعشع تاج

شدیدترین تشعشع تاج ، طول موجی برابر 5303 آنگستروم دارد و متعلق به Fexiv تشخیص داده شده است. این خط در آزمایشگاه مشاهده نمی‌شود و به عنوان خط ممنوعه تلقی می‌گردد.
خطوط غیر مجاز

در تاج خورشید اغتشاشی در اتمها در اثر برخورد با دیواره ظرف ایجاد نمی‌شود. همچنین به ندرت برخوردی با اتمها یا الکترونهای دیگر اتفاق می‌افتد. بنابراین الکترونهای زیادی در حالیکه در سطح برانگیخته‌ای با طول عمر دراز به سر می‌برند، غیر مغشوش باقی می‌مانند. آنها می‌توانند سپس با تشعشع خطوط مجاز (Permited Line) به سطح انرژی پایینتر برسند.
منطقه قابل رؤیت تاج خورشیدی

تاج خورشید فقط در منطقه‌ای که طول موج آن کوتاهتر از 50 سانتیمتر شفاف است. مشاهدات بوسیله یک رادیو تلسکوپ با طول موجهای بیش از 50 سانتیمتر فقط تابش تاج خورشید را ثبت می‌کنند. درجه حرارتی که از این اندازه گیریها نتیجه می‌شود، با درجه حرارت تاج خورشیدی ، یعنی یک میلیون درجه که از اندازه گیری طیف آن نتیجه می‌شود، مطابقت دارد.
ساختمان تاج خورشید

ساختمان تاج خورشید همیشه یکسان نیست. در زمان حداکثر فعالیت خورشید ، نور آن بطور متقارن در اطراف خورشید توزیع شده است. در زمان حداقل فعالیت خورشید ، تاج در نزدیکی قطبین فرو رفتگی و در سطح استوا برآمدگی دارد.
چرا تابع خورشید از سطح گرمتر است؟

در حالت معمولی ، انرژی گرمایی از منطقه گرمتر منتقل نمی‌شود. در حدود نیم قرن اخترشناسان در پی دریافتن توجیهی برای این مطلب بودند. در حال حاضر کمیسیونی مشترک از آژانس فضایی اروپا و ناسا از طریق رصدخانه خورشیدی و فضاپیمای SOHO به دنبال حل این معما هستند. تجهیزاتی که بر روی فضاپیماها تعبیه شده است نشان می‌دهد که در سطح خورشید حلقه‌های مغناطیسی دچار تغییرات سریعی می‌شوند که با درخشندگی گازهای داغ تاج خورشید در ارتباطند.

آلن تایتل از انستیتوی تحقیقات فضایی کالیفرنیا می‌گوید: حدس می‌زنم که روند اساسی گرم شدن تاج خورشید را کشف کردیم، اما هنوز دقیقا نمی‌دانیم که به چه صورت عمل می‌کند. در طی چند روز ، میدانهای مغناطیسی در منطقه‌ای به وسعت کالیفرنیا ظاهر و سپس ناپدید می‌شوند. انرژی این میدانها برابر با انرژی حاصل از هزاران سد (Hoover Dams) در طی هزاران سال می‌باشد. زمانی که این میدانها از بین می‌روند، جریانهای الکتریی وسیعی تولید می‌شود که بر روی تاجها مساعد عمل می‌کنند. این جریانها شبیه حرارتی هستند که توسط یک حباب روشنایی ایجاد می‌شود و این انرژی خیلی بیش از آن مقداری است که برای گرم کردن تاج لازم است.

[رزیتا]

باد خورشیدی


مقدمه

دانشمندان قرن نوزدهم ، خورشید را سرچشمه جویباری از ذرات ابر گونه‌ای که در فضای بین سیارات روان است، می‌پنداشتند و بر این اعتقاد بودند که پدیده‌هائی چون فروغهای قطبی و توفانهای مغناطیسی (که اختلالاتی را در میدان مغناطیس زمین موجب می‌گردد.) از برخورد ابر گونه مزبور با جو زمین پدید می‌آیند.

نظریات

این نظریه در سال 1900 بوسیله الیور لوچ انگلیسی چاپ و منتشر گردید و حدود سی سال بعد یعنی در سال 1932 جی. بارتلز خاطر نشان ساخت که ارتباطی میان توفانهای مغناطیسی و فعالیت مشعلهای خورشیدی موجود نیست و احتمالاً این پدیده را بایستی با دوره چرخش 27 روزه خورشید مربوط دانست. به گمان بارتلز اختلالات مغناطیسی زمین بر اثر فعالیت مناطقی از خورشید که آنها را مناطق می‌نامید، ایجاد می‌گردد.

نتایج حاصله از بررسی دنباله یا گیسوی ستارگان دنباله‌دار بر نظریه گسیلش ذرات خورشیدی نیرو بخشید و در سال 1958 ای.ان پارکر ثابت نمود که ذراتی از تاج خورشیدی جدا گردیده و از هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می‌آیند و پدیده‌ای را به نام باد خورشیدی بوجود می‌آورند. به گمان پارکر ، دمای فوق العاده زیاد تاجهای خورشیدی ، فشارهای زیادی را موجب گردیده و به جریان برونسوی مواد خورشیدی می‌انجامد.

از آنجائی که هیچ مانع خارجی در سر راه مواد مزبور وجود ندارد. لذا از سرعت جریان آنها کاسته می‌گردد و به سان گلوله‌ای که در سراشیب غلطان است، همچنان به راه خود ادامه می‌دهند. منشأ این پدیده همانا تاج خورشیدی است که بسا در سرشت خود همواره در انبساط و پراکنش بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته از لایه‌های زیرین خویش تغذیه می‌کند. اما اینکه مکانیسم تغذیه دقیقاً چگونه عمل می‌کند؟ هنوز به درستی روشن نیست.

نتایج بدست آمده از کاوشهای فضائی کشورهایی چون اتحاد جماهیر شوروی و آمریکا (بویژه مارینر2) مداومت باد خورشیدی را ثابت می‌سازد و با آغاز عصر فضا ، تحقیق در زمینه آشنایی با این مکانیسم با جدیت هر چه تمامتر دنبال می‌گردد و هر روز بر آگاهی با در مورد شناخت پدیده باد خورشیدی افزوده می‌شود.
ویژگیهای باد خورشیدی

باد خورشیدی بطور پیوسته و با سرعت بین 200 تا 900 کیلومتر در ثانیه در فضای میان سیارات می‌وزد (رقم بین 400 تا 500 کیلومتر در ثانیه را می‌توان سرعت متوسط بادهای خورشید محسوب داشت) و ذراتی که بوسیله باد خورشیدی حمل می‌شوند حدود 4 تا 5 روز وقت لازم دارند تا به زمین برسند. باد خورشیدی شامل تعدادی الکترون و پروتون همراه با مقدار کمی یون های سنگین می‌باشد.

مهمترین ذرات باد خورشیدی در فاصله خورشید تا زمین را ذرات آلفا (هسته هلیوم) تشکیل می‌دهند که حدود 4 تا 5 درصد مجموع ذرات را به خود اختصاص داده‌اند. تراکم متوسط این ذرات چیزی حدود در متر مکعب است که این رقم با فاکتوری معادل بیش از صد در تغییر است. (به طور مثال تراکم ذرات مزبور در سطح دریای زمین برابر در متر مکعب می باشد).

دمای پلاسمای باد خورشیدی که بر حسب پراکنش سرعت ذرات بیان می‌گردد. در نزدیکیهای زمین حدود کلوین است. با این ترتیب ظاهراً زمین در لفافی از پلاسمای بسیار گداخته و بسیار رقیق پوشیده شده، این وضعیت نشان می‌دهد که خورشید از جرم خود حدود کیلوگرم در ثانیه می‌کاهد و آن را به پدیده‌ای بنام باد خورشیدی مبدل می‌سازد. با این روند مدتی معادل حدود سال وقت لازم است تا تمام جرم خورشید بر باد رود. جالب اینجاست که این مدت تقریباً 10 بار طولانی‌تر از مدت زمان آغاز پیدایش و فعالیت خورشید تا زمان حاضر است.

[رزیتا]

لک خورشیدی

نگاه اجمالی

احتمالاً جرم ، شعاع درخشندگی خورشید از چند میلیارد سال پیش تغییر محسوسی نکرده‌اند. ولی سطح خورشید تعداد زیادی پدیده‌های زودگذر و متغیر سریع را نشان می‌‌دهد. احتمالاً هیچ یک از پدیده‌های خورشیدی به اندازه لک‌های سیاهی که گاهگاه روی قرص خورشید ظاهر می‌‌شوند مورد مطالعه قرار نگرفته‌اند. لکهای خورشیدی معمولاً به صورت گروههایی متشکل از دو یا چند لک منفرد ظاهر می‌‌شوند که یک پیشرو (در جهت دوران خورشید) اغلب بزرگتر می‌‌باشد.

خورشید آنقدر داغ است که نمی‌‌تواند سطح جامدی داشته باشد و صفحه زردی که می‌‌بینیم در حقیقت بالاترین لایه گاز ملتهب است روی این لایه ، منطقه خنکی از گاز شفاف قرار گرفته است که رنگین سپهر نامیده می‌‌شود. عکسی که تحت شرایط دید بسیار خوبی گرفته شده باشد نشان می‌‌دهد که سطح خورشید را ظاهری خالدار یا حبابی شکل است. لکه‌های تیره که لکه‌های خورشیدی نامیده می‌‌شوند حتی در ایام باستان نیز مورد توجه و رصد بوده‌اند.

لکه‌های خورشیدی در سطح آتشین خورشید مانند حفره‌هایی به نظر می‌‌رسند و در حقیقت مناطقی هستند که دمای آنها حدود 200 درجه سانتیگراد از سطح اطراف آنها کمتر است. با این حساب دمای این مناطق تقریباً 400 درجه سانتیگراد می‌‌باشد با وجودی که شئی به این داغی در واقع باید بی‌نهایت روشن و شفاف باشد اما لکه‌های خورشیدی تنها به این دلیل که از بقیه قسمتهای خورشید خنکتر و کم نورترند تیره و تار به نظر می‌‌رسند اگر جدا کردن یکی از لکه‌های خورشید و بررسی آن امکان پذیر بود این لکه‌ها به روشنی ماه کاملاً جلوه می‌‌کرد.
تشکیل لکه‌های خورشیدی

احتمالا مغناطیس بسیار قوی خورشید از داخل خورشید بیرون می‌‌جهد و در نقطه‌ای که توده بار مغناطیسی از خورشید خارج و سپس دوباره داخل آن می‌‌شود یک جفت لکه ایجاد می‌‌گردد. لکه‌های کوچک در عرض چند ساعت از بین می‌‌روند اما لکه‌های بزرگ می‌‌توانند خیلی بیشتر عمر کنند و طول لکه‌های کوچک 3000km است در حالیکه بیشتر لکه‌ها تقریباً به بزرگی زمین می‌‌باشند و لکه‌های بسیار بزرگ تا 150000km می‌‌رسند.
تأثیر لکه‌های خورشیدی بر زندگی بشر

لکه‌های خورشیدی می‌‌توانند در ارتباطات رادیویی دخالت بکنند ذرات الکتریکی بوسیله شراره‌ها و انفجارهای نزدیک لکه‌ها به فضا پرتاب می‌‌شوند. الکتریسیته خورشیدی که در این توفانها به حرکت در می‌‌آیند بخش بالایی جو زمین را تغییر می‌‌دهند در این مواقع ممکن است متوجه محو شدن امواج رادیویی با برد بلند شویم.

بزرگی و طول عمر لکها

بزرگی و طول عمر لکها متغیر است اکثر لکها طول عمر کمتر از یک روز دارند ولی لکهای بزرگتر می‌‌توانند تا 70 روز دوام داشته باشند. هر لک در مرحله اول به صورت یک منفذ کوچک دیده می‌‌شود که تقریبا 2000 کیلومتر قطر آن است. این منفذها بزرگتر شده و به سرعت به لکهای کوچکی تبدیل می‌‌شوند و معمولا در ظرف یک روز از بین می‌‌روند ولی بعضی از لکهای بزرگی که چند برابر از زمین بزرگتر هستند تبدیل می‌‌گردند. از مطالعه بیناب لکها می‌‌توان درجه حرارت مؤثر آنها را درحدود 4500 درجه تخمین زد.
نحوه رصد لکه‌های خورشیدی

ستاره شناسان خورشیدی برای مطالعه این سطح گازی از عکسهایی که با تلسکوپهای مخصوص گرفته شده است استفاده می‌‌کنند. عکسهای مزبور غالباً با صافیهای ویژه‌ای تهیه می‌‌شوند این صافیهای نوری را که با نوع خاصی از اتم مانند هیدروژن یا کلسیم همراه است از آن جدا می‌‌کنند. بدین ترتیب امکان انتخاب بخشهای مجزای سطح خورشید برای مطالعه و تحقیق ممکن می‌‌شود. سعی نکنید با ذره بین یا تلسکوپ به خورشید نگاه کنید. با داشتن تلسکوپ ساده‌ای با یک پایه محکم می‌‌توانید بر روی یک صفحه سفید تصویری از خورشید را بدست آورید.

لکه‌های خورشیدی به شکل لکه‌های خاکستری رنگ ظاهر می‌‌شوند. اگر چندین روز متوالی وضعیت این لکه‌ها را ثبت کنید به زودی خواهیم دید که اندازه و شکل آنها تغییر می‌‌کند و خود خورشید هم به آهستگی می‌‌چرخد. آن طور که از زمین دیده می‌‌شود در نزدیکی استوا تقریبا 26 روز طول می‌‌کشد تا لکه‌ها یک دور کامل بزند. حال آنکه این مدت در حوالی قطبها به 40 روز می‌‌رسد. این اختلاف در چرخش ثابت می‌‌کند که خورشید نمی‌‌تواند مانند زمین یک جسم جامد باشد و در صورتی که خورشید جامد بود، همه لکه‌ها همزمان به دور خورشید کشیده می‌‌شدند.

ثبت لکه‌های خورشیدی در 300 سال گذشته نشان داده که تعداد لکه‌ها و تغییرات اندازه آنها در یک دوره تقریبا 11 سال دوام می‌‌آورد. در مدت 5 - 6 سال تعداد لکه‌ها پیوسته افزایش می‌‌یابد آنگاه در 4 یا 5 سال بعد از تعداد آنها کاسته می‌‌شود. در پایان دوره ممکن است تا چندین ماه به هیچ وجه لکه‌ای وجود نداشته باشد تا آنکه دوره جدید فرا برسد. احتمالا تغییرات گسترده نیروی مغناطیسی خورشید سبب این تحولات و تنوع در تعداد لکه‌ها می‌شود. شدت میدان یک لک کوچک معمولاً در حدود 100 گوس است. لک‌های بزرگتر می‌‌توانند میدانهایی تا 4000 گوس نیز داشته باشند.
وفور و توزیع لکهای خورشیدی

وفور و توزیع لکهای خورشیدی تقریبا تناوبی است. تعداد لک‌های خورشیدی مقارن مینیمم فعالیت در اثر تقاطع دو دوره بوجود می‌‌آیند. هردوره تازه با تعدادی لک در عرض‌های تقریبی 30± درجه شروع می‌‌شود. میزان وفور وقتی به حداکثر می‌‌رسد که لک‌ها در عرض‌های تقریبی 15± درجه ظاهر می‌‌گردند. دوره پس از تقریباً 11 سال با چند لک در حوالی 8 ± درجه خاتمه می‌‌یابد.
قطبین لکهای خورشید

• در یک گروه از لکهای خورشیدی قطبین بزرگترین لک با قطبین لکهای کوچکتر هم علامت یا باعلامت مختلف می‌‌باشند.
• علامت قطبین لکها در دوره معینی طوری تابع عرض آنهاست که بزرگترین لکها درشمال و جنوب استوا دارای علامت مختلف هستند.
• دوره علامت قطبین لکها: علایم قطبین لکها در هر دوره 11 ساله بر عکس دوره‌های قبلی یا بعدی می‌‌باشند. در دوره 1924-1935 لک پیشرو (در مقایسه با جهت دوران خورشید) در نیمکره شمالی علامت منفی داشت و شبیه قطب آهنربایی بود که در روی زمین به طرف جنوب متوجه باشد و لک پسرو دارای قطب مخالف بود.
  
  در همان موقع در نیمکره جنوبی لک پیشرو مثبت و مثل قطب آهنربایی بوده که در روی زمین به طرف شمال می‌‌ایستند و لک پسرو علامت منفی داشته است. در دوره بعدی 1935- 1946 لکهای شمالی مثل لکهای جنوبی دوره 11 ساله قبلی بودند و برعکس. به این ترتیب دوره مغناطیسی لکهای خورشیدی ، تناوبی در حدود 22 سال دارد. (دو برابر تناوب 11 ساله وفور لکها)
• لک خورشیدی و آهنربا: یک جفت لک را که علائم مخالف دارند می‌‌توان به نوکهای یک آهنربای نعلی شکل تشبیه نمود که تا شید سپهر ادامه داشته باشند.

[Omid7]

خورشید تک ستاره و مادر تمام اجرام منظومه ی شمسی است.خورشید به دلیل نزدیک بودنش به زمین از نظر رصدی بهترین ستاره ی عالم است. البته این نزدیک بودن شرایط را برای رصد سخت هم می کند. اگر ما در ظهر نور خورشید را توسط عدسی کوچکی جمع کنیم و کاغذی مقابل نقطه ی کانونی بگذاریم می بینیم کاغذ می سوزد. حالا فکر کنید اگر این نور از عدسی های یک تلسکوپ بگذرد و ما از درون تلسکوپ به خورشید نگاه کنیم چه بر سر چشمانمان خواهد آمد؟! قطعا چشمانمان دچار مشکلات حل نشدنی خواهد شد. دانشمندان برای جلوگیری از این کار صافی های ایمنی را درست کرده اند که بتوان با استفاده ازآن جزئیات بسیار زیادی را از تک ستاره ی منظومه ی خود ببینیم.
خورشید انرژی خود را از نزدیکی مرکزش می گیرد. اگر ما بتوانیم درون خورشید را ببینیم شاید اینگونه به نظربرسد که ۹/۰ جرم خورشید از هیدروژن تشکیل یافته که یک عنصر بسیار فراوان در جهان می باشد.در داخل هسته ی داغ خورشید هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود.انرژی ناشی از این واکنش لایه ها ی بالایی ستاره را گرم می کند و این انرژی از سطح متلاطم خورشید به داخل فضا فوران می نماید.سطح خورشید در اثر حرارتی برابر ۶۰۰۰ درجه ی سانتی گراد در حا ل غلیان و تلاطم است.یعنی درجه حرارتی که از هر کوره ای داغتر است! مقادیری از هیدروژن سوزان که به نام پرامیننس (گاز های متصاعد از خورشید)شناخته شده اند با سرعتی معادل صد ها کیلو متر در ثانیه به فضا پرتاب می شوند.این گاز ها از خورشید به سمت بالا فوران می کند.این زبانه ای از هیدروژن است که حدود ۵۰۰۰۰ درجه ی سانتی گراد یا بیشتر حرارت دارد که می تواند زمین را بلعیده و نابود کند.
در این قسمت به دو پدیده رصدی که خورشید آن را به وجود می آورد اشاره می کنیم. این دوپدیده که مشتاقان زیادی برای رصد کردن دارد خسوف و کسوف هستند. تمام سیارات و قمر ها هنگامی که در برابر نور خورشید واقع می شوند در پشت آن ها سایه ای تشکیل می شود که این سایه به فضا می افتد.پس هر گاه ماه هم دقیقا بین زمین و خورشید قرار بگیرد یک کسوف یا خورشید گرفتگی رخ می دهد.در این مدت که خورشید از نظر ما پنهان می شود زمین سرد و تاریک شده و این طور به نظر می رسد که عمر جهان به پایان رسیده است.البته این نظر مردمان قدیم بوده که هنگامی که کسوف رخ می داد این گمان را می کردند که عمر جهان پایان یافته.حتی مردمان چین در باره ی این پدیده فکر می کردند که اژدهایی خورشید را بلعیده! لکه های خورشیدی لکه های خورشیدی نقاطی تیره بر روی خورشید هستند. حالا سؤال پیش می آید که چرا لکه های خورشیدی تیره تر از نقاط دیگر روی خورشیدند؟ دلیل این مساله دمای کمتر لکه های خورشیدی نسبت به دیگر نقاط روی خورید است. دمای لکه های خورشیدی چیزی بالغ بر ۴۰۰۰ درجه ی سلسیوس یعنی حدود ۲۰۰۰ درجه کمتر از نقاط معمولی سطح خورشید. اگر ما لکه های خورشیدی را جدا از سطح خورشید می دیدیم بسیار درخشان و سرخ رنگ بودند، اما در کنار سطح فروزان خورشید، تیره به نظر می زسند. هر لکه ی خورشیدی دو ناحیه ی اصلی دارد: ناحیه ی تاریک تر مرکزی که تمام سایه نام دارد و ناحیه ی خاکستری رنگ اطراف که نیم سایه نامیده می شود. لکه ها ممکن است هزاران کیلومتر پهنا داشته باشند. آن ها از چند روز تا چند ماه دوام می آورند. بیشتر لکه ها به صورت یک جفت ظاهر می شوند و کم کم از یکدیگر فاصله می گیرند. گاهی صد ها لکه روی خورشید شمرده می شوند و گاهی نیز خبری از لکه ها نیست.
نظریه های زیادی دربارهی ماهیت لکه های خورشیدی ارا ئه شده است: نواحی کم فشار سطح خورشید یا طوفان ها و رگبار هایی در گاز های داغ خورشیدی، همچنین حرکت پیچیده و شدید گازها به درون و بیرون گازها نیز با تلسکوپ های خورشیدی بزرگ رصد شده است. نظریه ی تازه تری نیز برای توضیح ماهیت لکه های خورشیدی وجود دارد. بر طبق این نظریه، این نواحی سردتر بر اثر واکنش میان گازهای یونیده و باردار خورشید و میدان های شدید مغناطیسی خورشید پدید می آید. در مناطقی که خطوط میدان های مغناطیسی شدید محلی به سطح خورشید وارد می شوند، لکه ی خورشید ی به وجود می آید. این پدیده همچنین بر گاز موجود در لایه های بالایی جو خورشید، که بر فراز محل لکه قرار دارند، اثر می گذارند. تعداد لکه های خورشیدی در یک چرخه ی یازده ساله کم و زیاد می شود که به آن چرخه ی لکه های خورشیدی یا چرخه ی خورشیدی می گویند. با شروی دوران فعال لکه های خورشیدی، در ابتدا تعداد کمی لکه در عرض های خورشیدی ۳۰ تا ۴۰ درجه ی شمال و جنوب ا ستوای خورشید ظاهر می شوند. با گذر زمان، لکه های خورشیدی بیشتر و بزرگ تری پدیدار می شوند و آن ها به استوای خورشیدی نزدیک ترند. سر انجام، در دوران اوج فعالیت های یازده ساله ی خورشید، بجز در نواحی قطبی، می توان آن ها را یافت. وقتی اوج چرخه ی خورشیدی به پایان می رسد که لکه های عرض های بالایی خورشید ناپدید شوند و سر انجام فقط چند لکه در اطراف استوای خورشید باقی بمانند. پس ا ز آن چرخه ی دیگری با ظهور لکه های خورشیدی در عرض های ۳۰ تا ۴۰ درجه در دو سوی استوای خورشید آغاز می شود.
● اطلاعاتی درباره ی خورشید
▪ قطر ۱۳۹۲۵۳۰ کیلو متر
▪ چگالی ۴۱/۱ برابر آب
▪ جرم ۳۳۰۰۰برابر زمین
▪ درجه ی حرارت سطح ۶۰۰۰ درجه ی سانتی گراد
▪ عمر در حدود ۴۶۰۰ میلیون سا ل
▪ فاصله تا نزدیک ترین ستاره ۳/۴ سا ل نوری
▪ فاصله تا مرکز کهکشان ۲۸۰۰۰سا ل نوری

[رزیتا]

دوست عزیز نام تاپیک تکراری بود بنابراین با تاپیک قبلی اقدام شد
خواهش ما از شما اینه که قبل از اینکه هر مطلبی رو به ثبت برسونید اون پایین توی پی سی سیتی سرچ کنید تا همچین مشکلاتی به وجود نیاد
با تشکر