در بررسي
هاي ابتدايي نتايج [طيف‌سنجي] شيدسپهر، تعدادي خط جذبي يافت شدند كه با هيچ‌يك از عناصر شيميايي شناخته‌شده در زمين تا آن زمان مشابه نبودند. در سال 1868 [نورمن لاك‌ير] اين‌گونه پنداشت كه عامل پيدايش اين خط‌هاي جذبي به علت وجود عنصري خاص در ساختار شيدسپهر خورشيد است كه در زمين يافت نمي‌شود. او اين عنصر را هليوم نام نهاد (كه از نام هليوس كه در يونان باستان به عنوان خداي خورشيد شناخته مي‌شد) اقتباس شده بود (25 سال پس از اين كشف، هليوم در زمين كشف شد).
منطقه حداقل درجه حرارتي
خنك‌ترين لايه خورشيد كه آن را منطقه حداقل درجه حرارتي مي‌نامند، 500 كيلومتر بالاتر از لايه شيدسپهر را شامل مي‌شود كه دما در اين منطقه به 4000 كلوين مي‌رسد. اين منطقه به اندازه كافي خنك است تا در آن، مولكول‌‌هاي آب و مونواكسيدكربن يافت. وجود چنين مولكول‌هايي در اين لايه با روش‌هاي طيف‌سنجي و مشاهده خط جذب اين عناصر در طيف نور خورشيد اثبات شده است.
فام‌سپهر (رنگين كره يا كروموسفر)
بالاي منطقه حداقل درجه حرارتي، لايه‌اي نازك به ضخامت تقريبي 2000 كيلومتر وجود دارد كه با روش‌هاي طيف‌سنجي و مشاهده خطوط جذبي طيفي كشف شده است. اين لايه فام‌سپهر يا كروموسفر ناميده مي‌شود كه از واژه [كروما] (به معناي رنگ) گرفته شده است. علت انتخاب اين اسم آن است كه فام‌سپهر معمولاً به علت درخشندگي شيدسپهر نامرئي است. اما به هنگام خورشيدگرفتگي كه ماه قرص مركزي خورشيد را مي‌پوشاند، نور سرخ فام‌سپهر را مي‌توان ديد. اين لايه عمدتاً از گاز هيدروژن تشكيل شده است و سديم، كلسيم، منيزيم و يون هليوم نيز در آن وجود دارد. فام‌سپهر مانند يك فلش رنگي در آغاز و پايان يك خورشيدگرفتگي كامل، قابل رويت است. درجه حرارت در فام‌سپهر به تدريج با افزايش ارتفاع از سطح خورشيد بالا مي‌رود و در نزديكي‌هاي مرز اين لايه به 100000 كلوين مي‌رسد.
منطقه انتقال حرارتي
بعد از فام‌سپهر، [منطقه گذار يا انتقال حرارتي] قرار دارد كه درجه دما در اين منطقه از صدهزار كلوين به سرعت بالاتر رفته و به دماي تاج يعني نزديك به يك ميليون كلوين مي‌رسد. اين افزايش دما به علت يونيزه شدن كامل هليوم در دماي بالاي اين محدوده رخ مي‌دهد.
گذار يا انتقال حرارتي در ارتفاع دقيق و معيني از سطح خورشيد رخ نمي‌دهد، بلكه به صورت هاله‌اي لايه فام‌سپهر را احاطه كرده است كه اين هاله از روي زمين قابل مشاهده نيست و تنها مي‌توان از فضا و با استفاده از تلسكوپ‌‌هاي حساس به طيف‌سنجي اشعه فرابنفش آن را رصد نمود.
هاله (كرونا يا تاج خورشيدي)
لايه خارجي و توسعه‌يافته خورشيد را تاج مي‌نامند كه حجم آن از حجم خود خورشيد بسيار بزرگتر است. تاج توسط بادهاي خورشيدي به آرامي و به طور يكنواخت در سراسر منظومه شمسي پراكنده مي‌شود (مقدار ماده‌اي كه به صورت باد خورشيدي در هر ثانيه از خورشيد دور مي‌شود، در حدود يك ميليون تن است).
چگالي حقيقي لايه پايين تاج، كه به سطح خورشيد بسيار نزديك است، معادل 1014 - 1016 m-3است (چگالي حقيقي جوّ زمين، نزديك به سطح دريا 2 x 1025 m-3 است).
هنوز دانشمندان موفق به تعيين درجه حرارت قطعي و دقيق لايه تاج نشده‌اند، اما آنچه مشخص است درجه حرارت تاج بسيار بالا و در حدود ده‌ها ميليون كلوين است كه يكي از دلايل وجود چنين دماي بالايي، حوزه‌هاي مغناطيسي موجود در اين لايه مي‌تواند باشد.
فام‌سپهر، لايه انتقال و تاج خورشيدي به مراتب داغ‌تر از شيدسپهر هستند؛ رازي كه تا به امروز دانشمندان موفق به كشف علت آن نشده‌اند.
تاج و شعله‌هاي عظيم خورشيدي
مي‌توان تاج خورشيدي را به وضوح به‌هنگام خورشيدگرفتگي كلي مشاهده كرد.
در رده‌بندي طيفي، خورشيد يك ستاره از دسته G2V است. اين تقسيم‌بندي بر اساس دماي سطحي ستارگان و به صورت زير انجام مي‌گيرد:
هر كدام از گروه‌هاي O تا M به 10 زيرگروه تقسيم مي‌شوند. با اين حساب، دماي سطحي خورشيد با رده طيفي G2 تقريباً برابر با 5780 كلوين است. حرف V به اين معناست كه خورشيد از دسته ستارگان رشته اصلي است؛ به اين معنا كه اين ستاره نيز همانند بسياري ديگر از ستارگان، انرژي خود را از تركيب هسته‌اي هيدروژن و تبديل آن به هليوم به دست مي‌آورد، به طوري كه هميشه درحالت [تعادل هيدرواستاتيكي] قرار دارد، يعني خورشيد در اثر اين واكنش نه منقبض مي‌شود نه منبسط.
در كهكشان راه شيري حدود 400 ميليارد ستاره وجود دارند كه تقريباً نيمي‌از آنها خورشيدمانند و از دسته G هستند. خورشيد از 85% اين ستارگان درخشان‌تر است. بيشتر اين ستارگان را [كوتوله‌هاي سرخ] تشكيل مي‌دهند. دماي سطحي خورشيد باعث درخشش آن به رنگ سفيد مي‌شود كه البته به دليل وجود [اثر پراكنده‌كنندگي جوّ] اين ستاره از ديد ناظر روي زمين به رنگ زرد مشاهده مي‌شود.
نور خورشيد و اثر پراكنده‌كنندگي جو
هنگامي‌كه نور خورشيد با جوّ زمين برخورد مي‌كند، فوتون‌هاي نور آبي از طيف نور خورشيد جدا شده و در جو پراكنده مي‌شوند و به همين علت آسمان به رنگ آبي ديده مي‌شود. جدا شدن طيف آبي از نور خورشيد موجب مي‌شود كه رنگ قرمز در نور خورشيد بيشتر نمايان شود كه به همين علت ناظر روي زمين خورشيد را به رنگ زرد مشاهده مي‌كند. در هنگام طلوع و يا غروب كه نور خورشيد مسافت بيشتري را در جو مي‌پيمايد تا به ناظر برسد، فوتون‌هاي آبي بيشتري از طيف نور خورشيد توسط جو جذب مي‌شود و به همين علت خورشيد به رنگ نارنجي يا قرمز مشاهده مي‌شود.
نور خورشيد منبع اصلي تأمين انرژي در زمين است. [ثابت خورشيدي]، مقدار انرژي‌اي است كه هر منطقه‌اي كه مستقيماً تحت تاثير تابش نور خورشيد قرار مي‌گيرد، دريافت مي‌كند. ثابت خورشيدي براي منطقه‌اي در فاصله يك واحد نجومي از خورشيد، كه زمين نيز در همين فاصله قرار گرفته، تقريباً برابر با 1370 وات به ازاي هر مترمربع است.
نوري كه از خورشيد به سطح كره زمين مي‌رسد، بسيار ضعيف‌تر از آن چيزي است كه بايد به زمين برسد كه البته علت اين امر برخورد نور خورشيد با جوّ زمين است. بنابراين ميزان ثابت خورشيدي براي هر نقطه‌اي كه در شرايط هوايي مطلوب و غيرابري تحت تاثير تابش مستقيم نور خورشيد قرار گيرد (زماني كه خورشيد در [سمت الرأس] -كه همان نقطه اوج خورشيد است- قرار داشته باشد) حدود 1000 وات به ازاي هر يك متر مربع است.
اين انرژي مي‌تواند با روش‌هاي طبيعي و مصنوعي گوناگوني تحت كنترل درآمده و به خدمت گرفته شود. به عنوان مثال، گياهان در فرايند فوتوسنتز نور خورشيد را جذب كرده و با تغيير اين انرژي به تركيبات شيميايي اكسيژن توليد مي‌كنند و تركيبات كربن‌داري چون دي‌اكسيدكربن را كاهش مي‌دهند. همچنين گرما و يا انرژي الكتريكي توليد شده توسط باتري‌هاي خورشيدي نيز نقش بزرگي در تامين نيازهاي بشر امروزي ايفا مي‌كند. انرژي نهفته در نفت خام و ساير سوخت‌هاي فسيلي نيز در اصل ميليون‌ها سال پيش در اثر تابش نور خورشيد به گياهان و تشكيل مواد آلي در آنها به وجود آمده است.
[اشعه فرابنفش] خورشيد داراي خاصيت گندزدايي و ضدعفوني‌كنندگي است كه مي‌توان از آن براي ضدعفوني كردن آب و تجهيزات گوناگون (مانند تجهيزات پزشكي) بهره گرفت. اين اشعه داراي فوايد پزشكي گوناگوني است كه در اين ميان، مي‌توان به توليد "ويتامين د" در بدن در اثر تابش آن به پوست اشاره كرد.
مقادير بسياري از اشعه فرابنفش خورشيد قبل از رسيدن به زمين توسط لايه ازن جذب مي‌شود و تنها مقادير اندكي از آن به سطح زمين مي‌رسد كه ديگر براي انسان مضر نيست. بنابراين با تغيير عرض جغرافيايي، ميزان اشعه فرابنفشي كه به سطح زمين مي‌رسد نيز تغيير مي‌كند. در اصل زاويه‌اي كه خورشيد در هنگام ظهر با سمت الرأس مي‌سازد، منشأ تمام تنوع‌هاي زيستي مانند تنوع رنگ پوست انسان‌ها (با توجه به اينكه در كدام بخش از كره زمين زندگي مي‌كنند) است.
ميدان‌هاي مغناطيسي و فعاليت‌هاي خورشيدي
ميدان‌هاي مغناطيسي خورشيد موجب بروز پديده‌هاي گوناگوني مي‌شود كه همه اين پديده‌ها تحت عنوان فعاليت‌هاي خورشيدي شناخته مي‌شوند. بخشي از اين فعاليت‌ها شامل شكل‌گيري لكه‌هاي خورشيدي در سطح خورشيد، شعله‌ها و زبانه‌هاي عظيم خورشيدي و متغير بودن شدت وزش بادهاي خورشيدي است كه اين بادها عناصر گوناگوني را همراه خود به سراسر منظومه شمسي حمل مي‌كنند.
هنگامي كه بادهاي خورشيدي به زمين مي‌رسند باعث به وجود آمدن پديده‌هاي گوناگوني از جمله شكل‌گيري شفق‌هاي قطبي در عرض‌هاي جغرافيايي مياني و بالاتر و ايجاد اختلال در ارتباطات راديويي و همچنين قطع جريان برق مي‌شوند.
با وجود آنكه خورشيد نزديك‌ترين ستاره به زمين است و طي ساليان متمادي دانشمندان بسياري به دقت آن را مورد بررسي و مطالعه قرار داده‌اند، اما هنوز سوالات بي‌پاسخ بي‌شماري در رابطه با خورشيد باقي مانده است؛ از جمله آنكه چرا جوّ خارجي خورشيد داراي درجه حرارتي معادل با يك ميليون كلوين است، در حالي كه درجه حرارت سطح خورشيد كه شيدسپهر ناميده مي‌شود تنها 6000 كلوين است.
موضوعاتي كه مطالعات جاري دانشمندان را به خود اختصاص داده است شامل بررسي چرخه‌هاي منظم فعاليت لكه‌هاي خورشيدي، مطالعه ماهيت فيزيكي و منشا پيدايش زبانه‌هاي خورشيدي، بررسي كنش و واكنش‌هاي مغناطيسي بين فام‌سپهر و تاج خورشيدي و بررسي و تحقيق راجع به ماهيت وجودي و چگونگي پيدايش بادهاي خورشيدي و منبع انتشار آنهاست.
چرخه حيات خورشيد
خورشيد يك ستاره نسل سوم است كه بر اساس يك نظريه قوي، شكل‌گيري آن ممكن است در اثر امواج پراكنده شده حاصل از شكل‌گيري يك يا چند [ابرنواختر] كه منجر به فشرده شدن غبار ميان‌ستاره‌اي شده، به وجود آمده است. منشا شكل‌گيري اين نظريه، كشف وجود مقادير فراواني از عناصر سنگين در منظومه شمسي مانند طلا و اورانيوم بود. اين عناصر به شكل قابل‌قبولي مي‌توانند از واكنش‌هاي هسته‌اي گرماگير يك ابرنواختر توليد شده باشند و يا در جريان تغييرات هسته‌اي از طريق جذب نوترون در داخل يك ستاره غول پيكر نسل دوم توليد شده باشند.
مشاهدات از روي زمين نشان داده است كه مسير حركت خورشيد در آسمان در طي يك سال دائماً در حال تغيير است، به صورتي كه اگر در طي يك سال هر روز در ساعت و دقيقه معيني از خورشيد عكسي گرفته شود و سپس نتايج تمام عكس‌ها در قالب يك عكس كنار هم قرار داده شود، مشاهده خواهد شد كه مسير حركت خورشيد شبيه به عدد 8 انگليسي است. آشكارترين تغيير در مسير حركت خورشيد در آسمان در طي يك سال، تغيير زاويه 47 درجه‌اي آن بين شمال و جنوب (به دليل كج بودن 5/23 درجه‌اي محور زمين نسبت به خورشيد) است كه همين امر، اصلي‌ترين عامل پيدايش فصول در زمين محسوب مي‌شود. همچنين، طبق قانون دوم كپلر به دليل بيضوي بودن مدار حركت زمين به دور خورشيد، هنگامي كه زمين در مدار خود به خورشيد نزديك مي‌شود، بر شتاب حركت آن افزوده شده و با دور شدن از خورشيد از سرعت آن كاسته مي‌شود.
خورشيد از نظر ميدان مغناطيسي يك ستاره فعال محسوب مي‌شود و داراي قطب‌هاي مغناطيسي بسيار قوي و متغيري است كه هر سال تغيير مي‌كنند و هر 11 سال جاي آنها به كلي عكس مي‌شود. با استفاده از مدل‌هاي شبيه‌سازي‌شده رايانه‌اي و با در نظر گرفتن سير تكامل و نابودي ستارگان تخمين زده مي‌شود كه تا به حال در حدود 57/4 ميليارد سال از عمر خورشيد سپري شده است و تقريباً مي‌توان گفت خورشيد در نيمه عمر خود قرار دارد.
تخمين زده مي‌شود كه حدود 59/4 ميليارد سال پيش، از همپاشي سريع يك ابر مولكولي هيدروژني عظيم باعث پيدايش خورشيد يعني پيدايش يك ستاره نسل سوم شد كه اين ستاره جوان در يك مدار تقريباً دايره‌اي‌شكل گردشش را به دور مركز كهكشان راه شيري آغاز كرد؛ گردشي كه هر يك دور آن 26000 سال نوري است.
خورشيد در حال حاضر تقريباً در دوران ميانسالي خود به سر مي‌برد و نيمي از عمر خود را سپري كرده است. اين ستاره با سرعتي باور نكردني جرم را در هسته خود به انرژي تبديل مي‌كند؛ يعني در هر ثانيه بيش از 26/4 ميليون تن ماده در هسته خورشيد به انرژي تبديل مي‌شود كه اين امر موجب درخشندگي و پرتوافشاني شديد خورشيد مي‌شود. با توجه به سرعت تبديل جرم به ماده در خورشيد، مي‌توان اين‌گونه نتيجه گرفت كه تا به امروز خورشيد جرمي معادل با 100 برابر جرم زمين را به انرژي تبديل كرده است. خورشيد از آغاز شكل‌گيري چيزي در حدود 10 ميليارد سال تحت عنوان يك ستاره رشته اصلي به سوختن ادامه خواهد داد.
خورشيد از جرم كافي برخوردار نيست تا بتواند در پايان عمرش به عنوان يك ابرنواختر منفجر شود. اما 5 الي 6 ميليارد سال ديگر خورشيد وارد مرحله‌اي مي‌شود كه به آن مرحله غول سرخ گفته مي‌شود. همچنان كه سوخت هيدروژني خورشيد مصرف مي‌شود و هسته آن منقبض و هر لحظه گرم‌تر مي‌شود، لايه خارجي خورشيد شروع به بزرگ شدن مي‌كند. پيش از شروع همجوشي هليوم در هسته خورشيد، همجوشي هيدروژن در لايه‌اي اطراف هسته آغاز مي‌شود. سپس در اثر بالا رفتن دماي هسته مركزي خورشيد همجوشي هسته‌اي هليوم آغاز مي‌شود كه منجر به توليد كربن و اكسيژن درون هسته مي‌شود.
ناپايداري دماي داخلي خورشيد منجر به از دست رفتن جرم از سطح خورشيد مي‌شود. از طرفي بزرگ شدن لايه خارجي خورشيد تا جايي ادامه مي‌يابد كه اين لايه به نزديكي مدار كنوني كره زمين خواهد رسيد. البته تحقيقات و مطالعات اخير حاكي از آن است كه جرمي كه خورشيد قبل از آن كه به مدار زمين برسد از سطح خود از دست داده است، منجر به كاهش تاثير گرانشي آن و در نتيجه عقب راندن مدار زمين مي‌شود. به‌طوري‌كه زمين در فاصله دورتري از خورشيد قرار خواهد گرفت و هن
نظرات شما عزیزان:
تبادل
لینک هوشمند
ورود
اعضا:
<-PollName->
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت:
خورشید
نويسنده: 
