تبیان، دستیار زندگی

آغاز خورشید ما در عالم خیال به پنج میلیارد سال پیش باز می گردد ، به زمانی که از منظومه شمسی خبری نیست ونه سیارات موجودند، نه قمرها ، ونه خورشید ا ست . در واقع به جای آنها ابر عظیمی از غبارو گاز به نام سحابی وجود منظومه شمسی ما که شامل خورشید وسیارات هم خانواده آن می شود هموارهوجود نداشته دارد . این ابر شاید مدت ده میلیارد سال به آرامی در درحال چرخیدن بوده است اما به سبب نیروی جاذبه خود پراکنده نشده است. سپس در مجاورت آن ستاره ای منفجر می شود . این ستاره یک ابر نو اخترا ست . نیروی انفجار آن گازهای سحابی ما را به هم می فشارد . نزدیک شدن ذرات گاز به یکد یگر سبب افزایش نیروی جاذبه آنها می شود و تراکم آنها را باز هم بیشتر می کند . سپس تمام ابر شروع به انقباض می کند وبر اثر این انقباض سرعت چرخش آن افزایش می یابد و اندازه آن کوچکتر می شود . خورشید ما به صورت یک (( پیش ستاره )) : ابری کاز گاز و غبار منقبض می شود و به صورت سحابی خورشیدی درمی آید . در مرکز کره عظیمی از گاز درخشان وجود دارد که سرانجام منفجر می شود و به صورت خورشید ما در می آید .  تولد خورشید ما  بهتر است از نزدیک به سحابی ما ، ابری که فکر می کنیم منضومه شمسی ما از آن شکل گرفته است ، نظری بیفکنیم . بیش از 99 درصد ماده این سحابی از هیدروژن و هلیم ساخته شده است که از ساده ترین عناصر هستند . این عنصرها درهمان آغاز جهان شکل گرفته اند . یک درصد بقیه سحابی را عناصر سنگین تر تشکیل می دهند . این عنصرهای سنگین تر در طول حیات و مرگ انفجارآمیزستارگانی که بسیار بزرگتر از خورشید ما بودند به وجود آمده اند . انفجار آن ستارگان عنصر های سنگین تر را در فضا پخش کرد . در نتیجه انقباض سحابی ، بیشتر ماده آن به درون مرکز آن سقوط کرد و به صورت کره عظیمی از گاز درآمد . در مرکز این کره ، ماده به شدت به هم فشرده و بسیار داغ شد . اتمهای هیدروژن در این گرما و فشار با هم برخورد کردند و با پیوستن به یکدیگر به صورت اتم (( هلیم )) درآمدند . این فرایند همجوشی هسته ای نامیده می شود . همجوشی مزبور انرژی زیادی از خود آزاد کرد و هنگامی که انرژی مزبور به لایه های خارجی کره رسید ، شروع به درخشیدن کرد و بدین ترتیب ستاره ای که خورشید ماست زاده شد .  تاریخچه شناخت خورشید  تمدن های باستان بر این گمان بودند که زمین در مرکز جهان قرار دارد . بر اساس این عقیده که نظریه زمین مرکزی geocentric نام داشته و به وسیله یونانیان باستان پشتیبانی گردبده است ، خورشید ، ماه ، سیارارت و ستارگان روی دایره های مرکز متحد المرکزی به گرد زمین در گردشند . نظریه زمین مرکزی در میانه های سده دوم پس از میلاد به وسیله کلودیوس بطلمیوس eus claudious ptolema طی کتابی به نام almagest چاپ و منتشر گردید و بیش از هزار سال بر جهان علم فرمانروایی کرد . با وجودیکه قرن ها پیش ا ز بطلمیوس فیلسوف های چندی به ویژه چون آریستار خوس یا اسطر خس ( 310 تا 230 پیش از میلاد ) نظریه زمین مرکزی را به زیر پرسش برده و گردش زمین و سیارات را در پیرامون خورشید مورد تایید قرا ر داده بودند و با توصیف نظرات آنها نه تنها هواخواهانی پیدا نکرد ، بلکه شدت و حرارت هرچه بیشتر به وسیله معاصرینشان رد گردبد و نظریه خورشید مرکزی liocentric He تا سده شانزدهم میلادی هیچگاه مورد پذیرش جدی قرار نگرفت و هیئت بطلمیوس را یکه تاز میدان علم ساخت. در سال 1543 نیکلا کوپرنیک ( 1473 تا 1543 میلادی ) ستاره شناس لهستانی که طرح خورشید مرکزی را از بوته فراموشی بدر آورد و آن را با جزئیات بیشتر و کاملتر عرضه داشته بود ، با مخالفت سخت انجمن علمی به ویژه کلیسا روبرو شد و حتی اندیشمندانی چون گالیله (1564 تا 1642 میلادی ) را که به هواخواهی از ان برخاسته بودند ، ظاهر ا" به توبه و استغفارواداشت . سرانجام یوهان کپلر ( 1571 تا 1630 میلادی ) ستاره شناس بنام آلمانی ، نظریه زمین مرکزی را با قاطعیت تمام کنار گذاشت و با وضع قوانین معروف خویش ، نظریه خورشید مرکزی را جانی تازه بخشید و با سیاراتی که بر پایه قوانین کپلر به دور خورشید به گردش در آمده بودند ، چهره نوینی از جهان منظومه خورشیدی تصویر نمود و جهانیان را به پذیرش منطقی آن نمود

ویژگی های خورشید کره خورشید توده گازی است از چند لایه که لایه خارجی یا سطح مرئی آ ن را رخشان کره photosphere یا کره درخشان می نامند . این لایه بر خلاف کره زمین پوسته ای خاکی و جامد نیست بلکه گاز پوشه ای است به ستبرای حدود 400 کیلومتر که پرتو های خورشید را از خود ساطع می سازد . در زیر رخشان کره لایه فوق العاده داغ و گداخته ای وجود دارد که فروغ خیره رخشان کره مانع از دیدن آن می گردد . شعاع رخشان کره از مرکز تا سطح رخشان کره 265،696 کیلومتر است و آ فتاب که محصولی از واکنشهای هسته ای ا ست ، نیروی بسیار عظیم نهفته در توده داغ و متراکم مرکزی را که حدود 25/0شعاع خورشید به آن اختصاص یافته ا ست ، به تدریج رها میساز . توده مرکزی که در حدود 175000 کیلومتر از مرکز خورشید قرار گرفته ا ست ( این رقم هنوز محقق نشده ) دارای دمای حدود پانزده میلیون کلوین بود و تراکم آ ن چیزی حدود 160000 کیلومتر در متر مکعب ا ست. بخش میان توده مرکزی و رخشان کره از دما ، فشار و تراکم کمتری برخوردار ا ست و واکنش های هسته ای آ ن در مقایسه با توده مرکزی ناچیز ا ست . تشعشعات x و y که به صورت فوتون هائی با طول موج کوتاه با نیروی فراوان در توده مرکزی نهفته ا ست ، منبع انرژی عظیمی را تشکیل می دهند . فوتون های مزبور نخست چندین بار به وسیله بخش های درونی خورشید جذب و دفع شده و سپس پراکنده می گردند و با فاصله گیری ا ز خورشید از میزان انرژی آنها کاسته می شود . فرایند مکرر جذب و پراکنش و درخشش فوتون ها در لایه ای به نام منطقه پرتو افکن Radiative zone به وقوع می پیوندد که بین 25/. تا 85 /. شعاع خورشید ا ست . فوتون های مزبور پس از طی فرایندهای بالا به تدریج از اشعه x و y به اشعه فرابنفش تبدیل می شوند و سرانجام به صورت پرتوهای مرئی از رخشان کره پراکنده می گردند . تاج خورشیدی دارای دمای فوق العاده زیادی بین یک میلیون تا پنج میلیون کلوین تخمین زده می شود . اما ا ز آنجائی که تراکم آن در مقایسه با رخشان کره خیلی کم ا ست ، دمای آن نیز از لایه مزبور کمتر می باشد . درواقع حدود یک میلیونیم پرتوهای مرئی خورشید از طریق تاج خورشیدی پراکنده می گردد و بقیه مستقیما" از رخشان کره ساطع می شوند . در شرایط عادی دیدن رنگین کره و تاج خورشیدی بدون دستگاهای مخصوص ممکن نیست، ولی هنگام خورشید گرفتگی کامل قسمت های مزبور مستقیما" در معرض دید قرارمی گیرند. فراتر از تاج خورشیدی منطقه مغناط کره Magnetosphere و باد خورشیدی که جویباری از ذرات اتمی است قرار دارد که از سوی خورشید به قضای میان سیارا ت روان ا ست . خورشید ستاره فعالی ا ست که گاهگاه عوارض شگفتی به نام مشعل های انفجاری Explosive flares و زبانه های خورشیدی Prominences که توده گازهای گداخته و درخشان ابر مانندی هستند ، در سطح آن دیده می شوند . شناسنامه خورشید {physics Data} قطر 1392530 کیلومتر حجم 27 10 * 414 /1 متر مکعب جرم 30 10 * 9891/1 کیلو گرم قدرت میدان مغناطیسی : لکه های خورشیدی 3000 گاوس میدان قطبی 5 گاوس شبکه درخشان رنگین کره 25 گاوس کناره های رنگین کره 200 گاوس زبانه های خورشیدی 100 – 10 گاوس ترکیبات شیمیائی رخشان کره : ئیدروژن 46 / 73 هلیم 85 / 24 ا کسیژن 77 / . کربن 29/ 0 آ هن 16 /0 نئون 12/0 نیتروژن ( ازت ) 09/ 0 سیلیکون 07 / . منیزیم 05 / 0 گوگرد 04 / . غیره 10 / . تراکم : ( معیار سنجش ، آ ب = 1 ) تراکم متوسط خورشید 1410 کیلوگرم در متر مکعب مرکز خورشید 10 5 * 6/1 کیلوگرم در متر مکعب سطح ( رخشان کره ) 6- 10 کیلوگرم در مترمکعب رنگین کره 9- 10کیلو گرم در متر مکعب تاج های کوتاه 13 - 10 کیلو گرم در متر مکعب دما : درونی ( مرکز ) 15000000کلوین سطحی ( رخشانکره ) 6050 کلوین قسمت سایه ( سیاه ) لکه های خورشیدی 4240 کلوین قسمت نیم سایه ( نیمه سیاه ) لکه های خورشیدی 5680 کلوین رنگین کره 4300 تا 50000 کلوین تاج های خورشیدی 800000 تا 5000000 کلوین چرخش خورشید ( آنچنان که ا ز زمین دیده می شوند ) : در استوا ء خورشید 8/ 26 روز در عرض 30 درجه خورشید 2/ 28روز در عرض 60 درجه خورشید 8 / 30 روز در عرض 75 درجه خورشید 8 / 31 روز لکه های خورشیدی و نیروی مغناطیسی کلف های خورشیدی که در جهت خورشید حرکت می کنند معمولا" به صورت دوتائی و یا به صورت گروهی دیده می شوند و کلف های تک نیز به ندرت یافت می شوند . مشاهدات و اندازه گیری ها نشان می دهد که لکه های خورشیدی از میدان مغناطیسی نیرومندی برخوردارند . گروه کلف های خورشیدی ا ز نظر تمایلات قطبی به دو دسته مختلف و یا شمال و جنوب ( مثبت و منفی ) تقسیم می گردند . لکه های جلوئی که جلوترا ز دیگر لکه ها حرکت می کنند بنام کلف پیشرو شناخته شده و آن را با حرف ( P ) Preceding Spot نمایش می دهند و لکه های دیگر که به دنبال لکه مزبور در حرکت اند کلف های دنباله رو نام دارند و با حرف ( F ) Following Spot مشخص می گردند . لکه پیشرو از نظر مغناطیسیدارای قطب مثبت و یا شما ل بوده و لکه دنباله رو دارای قطب منفی و یا جنوب هستند . نیروی میدا ن مغناطیس قسمت سایه کلف ها بین 2000 تا 4000 گاوس بوده و گاه تا ده هزار گاوس فزونی می یابد . قدرت میدا ن مغناطیس کلف ها زمانی روشن می گردد که آن را با شدت میدان مغناطیس زمین که 3/0 گاوس است در معادل 7 /0 گاوس در قطب هاست مقایسه کنیم . کلف های خورشیدی را ا ز نظر خاصیت مغناطیسی به سه دسته زیر تقسیم می کنند : الف - گروه های یک قطبی یا تک لکه ای که دارای تمایل قطبی یکسان می باشند . ب - گروه های دوقطبی که کلفهای پیشرو و دنباله رو آن دارای تمایل قطبی مخالف هستند . پ – گروه های مرکب که ا ز تعداد کلف های زیادی با تمایلات قطبی مختلف و آ میخته در هم تشکیل یافته اند .

مناطق فعال خورشید {Active regions} افزون بر کلف ها ، نشانه های دیگری که بر فعالیت های خورشید دلالت دارند ، بر چهره کره مزبور دیدیه می شود که زبانه ها Prominences ، مشعل ها Flares ، درخشه ها Faculae ، روشنه ها Plages ، ریسه ها filaments را می توان ا ز آ ن جمله به شمار آ ورد . (( تاج های خورشیدی )) تاج های خورشیدی در جو خارجی کره خورشید جای دارند و نور کمابیش ضعیفی را که به طور متوسط ا زفروغ ماه شب چهارده ( بدر ) کمتر ا ست خود گسیل می دارد و چون در فروغ خیره کننده رخشان کره غرق شده اند ، لذا جز در کسوف های کامل ، باچشم غیر مسلح دیده نمی شوند . ا ختراع تاجنگر در دهه 1930 ، بررسی بخش های درونی تاج خورشیدی را در شرایط مساعد و ا ز جایگاه ها و رصد خانه های مرتفع فراهم ساخت و درآ غاز دهه 1970 ، هنگامی که دستگاه تاجنگار به دست انسان در مدار زمین قرار گرفت ، مطالعه دائمی پدیده مزبور به طور مطلوب امکان پذیر گردید . کاربرد شیوه ها و تکنیک های مجهز به پرتو های فرا بنفش و x نیز گام بزرگی دیگری دراین زمینه به شمار آمد و مطالعه پدیده مزبور را که تا آن زمان منحصر به لبه های قرص خورشید ، به سراسر کره فروزان منظومه شمسی تعمیم داد . تاج های خورشیدی ظاهر کاملا" متفاوتی دارند و کلا" شکل و فرم آ نها به حالات و دگرگونی های نوبه ای کره مزبور و یا سیکل خورشید بستگی دارد . هنگامی که خورشید ا ز نظر فعالیت های کلفی در آرامش Solar minimum به سر می برد ، تاجهای خورشیدی نسبت به امتداد استوا کره مزبور از فرم گسترده متقارنی برخوردار می شوند و در فعالیت های شدید مغناطیسی یا کلفی که به آ ن سخت کوشی خورشید Solar maximum می گویند ، همانند توده های عظیمی ا ز ابر سفید در نواحی قطبی انباشته می گردند و پدیده ای به نام پرهای قطبی Polar plumes را به وجود می آورند و گاه در فعالیت های کلفی به صورت هاله ای یکسان و یکنواخت بر گرداگرد خورشید پرتو افشانی می کنند . دنباله طویل گیسوها و یا تاج ها ی خورشید که بر فراز نواحی فعال رخشانکره جای دارند و بیشتر به شکل بادبزن و یا رشته های نورانی جلوه گر می شوند ، بیانگر تبعیت از میدان های مغناطیسی موضعی بوده و پیروی ا ز شرایط هندسی میدا ن های مغناطیسی را گویا هستند . کمان های کوچک و متراکم موجود در تاج های کوتاه ، مدارهای رابط میان قطب های مغناطیسی و یا خطوط طیفی میدان مغناطیسی را مشخص می سازند و قوس های بزرگ مناطق مغناطیسی مخالف را به پل های عظیم به هم می پیوندند و گیسوهای بلند و ممتد خورشیدی که گاه تا چند برابر شعاع خورشید در فضا گسترش می یابند ، بر فرا ز آ نها پدیدار می شوند . به طور کلی در آ رامش های خورشیدی ، تاج های بادبزنی و دیگر عوارض تاجی به صورت گیسوهای بلند و در سخت کوشی ها ، همانند هاله ای سراسر خورشید را در خود فرو می برند . درازای بلندترین و بزرگترین گیسوها که بر فراز کلف های خورشیدی جلوه گر می شوند گاه تا بیست برابر شعاع خورشید فزونی می یابند . دمای تاج خورشیدی ظاهرا" تصور این ا ست که دمای تاج های خورشیدی قاعدتا" نباید ا زدمای رخشانکره که چیزی حدود شش هزار کلوین ا ست تجاوز نماید ، اما حقیقت چیز دیگری ا ست . در سال های اخیر ، کاربرد وسا یل بسیار نوین و سیستم های پیشرفته ثابت کرده ا ست که تاج های خورشیدی ا ز دمای بسیار زیاد و فوق تصوری برخوردارند . عدم وجود خطوط فراونهوفر در طیف بخش K ) ) و وجود فلزات فوق العاده یونیده در بخش ( E ) تاج های خورشیدی دلیلی بر همین مدعا ا ست . بررسی های انجام شده روی هم رفته نشان می دهد که دمای بخش ( K ) تاج خورشیدی در حدود 6 10 * 2 کلوین و دمای دیگر جاهای تاج خورشیدی بین 6 10 *1 تا 6 10 * 5 کلوین در تغییر ا ست . تراکم مواد در تاج خورشیدی همانند دمای آ ن وبه نسبت عکس فاصله ا ز خورشید کاهش می یابد ، آ نچنان که تراکم متوسط در بخش های داخلی تاج خورشیدی حدود 10 15 الکترون در متر مکعب ا ست در در فاصله دو برابر شعاع خورشید ده هزار بار کمتر می شود . این که چرا تاج های خورشیدی ا ز چنین دمائی برخوردارند ، خود مسئله ای ا ست که کارشناسان فضائی را در سال های اخیر به اندیشه واداشته و در پی چگونگی آ ن به تحقیق پرداخته اند . فرضیه هائی چون انرژی لرزهای حاصله از غلیان و فعالیت های فرا رفت رخشانکره و یا اثرات مغناطیسی که برای علت فزونی دمای تاج خورشیدی ارائه شده ، هنوز با تردید هائی روبروست و به بررسی های بیشتری نیازمند ا ست . باد های خورشیدی دانشمندان قرن نوزدهم ، خورشید را سرچشمه جویباری ا ز ذرات ابر گونه ای که در فضای بین سیارا ت روا ن ا ست ، می پنداشتند و براین عقیده بودند که پدیده هائی چون فروزه های قطبی Polar lights و طوفان های مغناطیسی Magnetic storm ( که اختلالاتی را در میدان مغناطیسی زمین موجب می گردد ) ، ا ز برخورد ابر گونه مزبور با جو زمین پدید می آیند . این نظریه در سال 1900 به وسیله الیور لوج Oliver lodge انگلیسی چاپ و منتشر گردید و حدود سی سال بعد یعنی در سال 1932 جی . بارتلز J. bartels خاطر نشان ساخت که ارتباطی میان طوفان های مغناطیسی و مشعل های خورشیدی موجود نیست و احتمالا" این پدیده را بایستی با دوره چرخش 27 روزه خورشید مربوط دا نست . به گمان بارتلز اختلالات مغناطیسی زمین بر اثر فعالیت مناطقی ا ز خورشید که آنها را مناطق ( M ) می نامید ، ایجاد می گردد . نتایج حاصله ا ز بررسی دنباله یا گیسوی ستارگان دنباله دار بر نظریه گسیلش ذرا ت خورشیدی نیرو بخشید و در سال 1958 ای . ا ن . پارکر A.N.Parker ثابت نمود که ذراتی ا ز تاج خورشیدی جدا گردیده و ا ز هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می آ یند و پدیده ای را به نام باد خورشیدی را به وجود می آورند . به گمان پارکر دمای فوق العاده زیاد تاج های خورشیدی فشارهای زیادی را موجب گردیده و به جریان برونسوی outward می انجامد . از آنجایی که هیچ مانع خارجی در سر راه مواد مزبور وجود ندارد لذا از سرعت جریان آنها کاسته نمی گردد و به سان گلوله ای که در سراشیب غلطان است همچنان به راه خودادامه می دهند. منشا این پدیده همانا تاج خورشیدی است که بنا بر سرشت خود همواره در انبساط و پراکنش بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته از لایه های زیرین خویش تغذیه می کند اما اینکه مکانیسم تغذیه دقیقا چگونه عمل می کند؟ هنوز به درستی روشن نیست

ا نرژی خورشیدی فیزیکدانا ن خورشیدی سالهاست که مکانیسم تولید انرژی خورشید را زیر بررسی داشته و چگونگی آن را با احتمال نزدیک به یقین توصیف نموده اند . به گمان این کارشناسان هر چه به مرکز خورشید نزدیک شویم بر میزان تراکم و دما و فشار افزوده می گردد تا جایی که دمای توده مرکزی به حدود 15 میلیون کلوین با لغ میگردد.تراکم این قسمت 10 11 * 58 /1 کیلوگرم در متر مکعب ا ست که تقریبا" 12 برابر تراکم سرب ا ست . توده مرکزی خورشید که چیزی حدود 25/0 شعاع خورشید را به خود اختصاص داده ا ست . 50 درصد ا ز 99 درصد کل انرژی خورشید که به وسیله توده مرکزی تولید می گردد ، فقط به وسیله 5 تا 10 درصد جرم خورشید تامین می شود . فشار فوق العاده زیاد و همچنین دمای بسیار بالای توده مرکزی باعث گردیده تا این قسمت به حالت گازهای یونیذه Ionized ای که عمدتا" شامل الکترو ها و پروتون های سریع می باشند ، درآیند . توالی رویداد های گذشته و آینده خورشید را بنا بر فرضیه ها و نظرات نوین دیدیم ، اما نکته شایان توجه این ا ست که ما هنوز ا ز مکانیسم درونی خورشید به درستی آگاه نیستیم و لذا مراحل تکاملی آ ن نیز که بر پایه همین مکانیسم مشکوک استوار ا ست ، طبعا" مورد پرسش بوده و قاعدتا" بایستی در راه تکمیل تجربیات همچنان گام برداشت و به اینده امید بخش تری چشم دوخت .

سلام

ممنون جناب leeee گرامی، البته اینا همش تئوری هست و دلیل محکم برای اثباتش وجود نداره.

اگر مطلب رو از منبع دیگری کپی میکنین، حتما اسم منبع رو ذکر کنین.

سربلند و پیروز باشین...