تويت
أقاليم الشمس
توجد تحت سطح الشمس النير (الطبقة المرئية)، منطقة الحمل، وهي منطقة شديدة الهياج، ومنطقة الإشعاع، وقلب الشمس (الجوف)، الذي هو مصدر الطاقة الشمسية. وتسري هذه الطاقة من الجوف إلى سطح الشمس النير ومنه إلى الفضاء على هيئة إشعاع حراري وضوء.
داخل الشمس:
يسمى الجزء الداخلي من الشمس جوف الشمس، حيث تبلغ درجة الحرارة فيه مايقرب من 15,000,000°م. ويتكون هذا الجزء من مادة تبلغ كثافتها قدر كثافة الماء 100 مرة، ولكنها مازالت في حالة غازية ؛ وفيه تحدث التفاعلات الحرارية النووية. ★ تَصَفح: الكثافة.
وتقع منطقة الإشعاع وراء جوف الشمس، وتشغل الثلث الأوسط من الشمس، وتصل درجة الحرارة فيه إلى مايقرب من 2,500,000°م كما تساوي كثافة الغاز فيه كثافة الماء. والطبقات العليا من طبقة الإشعاع تكون حرارتها أقل من درجة حرارة الطبقات السفلية منه. ولما كانت حرارة الإشعاع تنتقل عادة من المنطقة الحارة إلى المنطقة الأقل حرارة، فإن الطاقة المنبعثة من جوف الشمس تتدفق من خلال منطقة الإشعاع في اتجاه سطحها. ويسمى هذا التدفق الحراري بالإشعاع.
وتبدأ منطقة الحَمْل على بعد ثلثي المسافة من المركز، وتنتهي إلى بعد 220 كم من سطح الشمس، وتصل الحرارة في هذه المنطقة إلى 1,100,000°م، وتبلغ كثافة الغاز 0,1 من كثافة الماء. وتكون الغازات فيه معتمة بحيث لاتنفذ منها الطاقة المنبعثة من باطن الشمس بطريق الإشعاع. بل على العكس إذ تعمل الطاقة على دفع الغازات في تحركات عنيفة تسمى الحمل أو الدوامات. هذه التحركات هي المسؤولة عن نقل معظم الطاقة الشمسية نحو السطح.
سطح الشمس أو المنطقة المرئية:
يبلغ سمكها نحو 550كم ودرجة حرارتها 5,500°م. وهذه المنطقة المرئية هي في الواقع الطبقة السفلى من جو الشمس. وهي قليلة الكثافة جداً، إذ تتراوح كثافتها بين جزء من مليون وواحد على عشرة من المليون من كثافة الماء.
وتحتوي الطبقة المرئية على عدد كبير من البقع الصغيرة التي نسميها الحبيبات. والحبيبات العادية تستمر على حالها لمدة 5-10 دقائق فقط، ثم تبدأ في التلاشي. وحالما تختفي هذه الحبيبات من سطح الشمس يحل مكانها تحببات أخرى. ويعتقد الفلكيون أن هذه الحبيبات تنشأ نتيجة للتحركات العنيفة للغازات في منطقة الحمل.
ويظهر على المنطقة المرئية أيضاً بقع سوداء تسمى البقع الشمسية. وسنتناول البقع الشمسية بالتفصيل في الجزء الخاص بها تحت عنوان النشاط الشمسي.
تنبعث الطاقة الشمسية من المنطقة المرئية على هيئة حرارة وضوء. ويتكون الضوء الذي ينطلق من المنطقة المرئية من ألوان عديدة متفاوتة في اللمعان. وهناك عناصر مختلفة في الطبقة المرئية تمتص بعض هذه الألوان وتمنع بذلك انطلاقها من الشمس. وليس من الصعب معرفة الألوان التي تمتص في الإشعاع الشمسي ؛ إذ يقوم العلماء بإمرار أشعة الشمس من خلال منشورات زجاجية لتكوين طيف. وحيثما يمتص الضوء من الطيف، يظهر مكانه خطوط سوداء، تعرف باسم خطوط فراونهوفر نسبة إلى جوزيف فون فراونهوفر العالم الفيزيائي الألماني الجنسية، الذي قام بدراستها في أوائل القرن التاسع عشر. ويتميز كل عنصر فيها بخطوط مميزة له من خطوط فراونهوفر. وقد عرف الفلكيون العناصر الموجودة في الشمس، من مقارنة خطوط فراونهوفر في جو الشمس بالخطوط المقابلة لها في أطياف العناصر المعروفة من الدراسات المعملية.
ويظهر قرص الشمس في الصور الفوتوغرافية مختلف اللمعان في المناطق القريبة من المركز عنه عند حافة القرص التي تبدو أقل لمعاناً. وتسمى هذه الظاهرة إظلام الحافة. ويحدث هذا الاختلاف لأن الضوء الذي يصل إلينا من مركز القرص يسلك نحو الأرض مسارًا أكثر استقامة عن قرينه الواصل من حافة الشمس. ونتيجة لذلك فإن الضوء الواصل من مركز القرص لاتمتص منه الغازات المغلفة للشمس كثيراً. ولذلك فإن الإشعاعات التي تصل عن طريقه تكون صادرة من طبقات عميقة نسبياً في الطبقة المرئية. والغازات الأكثر عمقًا أسخن من الغازات السطحية، وتعطي ضوءاً أكثر لمعاناً.
مافوق السطح:
تصل درجة الحرارة على مسافة 160كم فوق المنطقة المرئية إلى مايقرب من 4,000°م. وترتفع درجة الحرارة مرة أخرى كلما ارتفعنا عن السطح. ففي المنطقة الملونة، وهي الجزء الأوسط من جو الشمس، تصل درجة الحرارة إلى مايقرب من 27,800°م.
تتكون المنطقة الملونة من غازات حارة دائبة الحركة. ويتدفق بعض هذه الغازات في نتوءات تسمّى الأشواك يبلغ سُمْكها 800كم تقريباً. وتندفع إلى أعلى السطح على مسافة تبعد بحوالي 16,000كم. وتظل النتوءات مرئية لمدة قد تصل إلى 15 دقيقة.
ترتفع درجة حرارة جو الشمس بمعدل سريع كلما ارتفعنا عن المنطقة الملونة حتى نصل إلى الإكليل، حيث يبلغ متوسط درجة الحرارة فيه 2,200,000°م. وتتباعد الذرات في الإكليل الشمسي (هالة الشمس) بعضها عن بعض تباعدًا كبيرًا إلى درجة أن حرارة الغازات فيها تكون منخفضة. ولو قدر لرائد فضاء أن يتجول فيها بحيث يكون محمياً من حرارة الشمس المباشرة، فسيشعر أنه في حاجة إلى التدفئة. وتنخفض درجة الحرارة تدريجياً كلما ابتعدنا عن الإكليل الشمسي إلى الفضاء الخارجي. ولاتوجد حدود لنهاية الإكليل ؛ فالغازات المكونة له تنتشر في الفضاء مبتعدة عن الشمس فيما يعرف باسم الرياح الشمسية.
وقد تحير الفلكيون في تباين درجات الحرارة بين كل من المنطقة الملونة والإكليل. تسري الحرارة من المناطق الساخنة إلى المناطق الباردة، ومع ذلك فإننا نجد المنطقة الملونة أقل حرارة من الطبقة الخارجية عنها في جو الشمس. ويعتقد الفلكيون أن درجة الحرارة العالية في كل من المنطقة الملونة، والإكليل، تحدث نتيجة لوجود تيارات عنيفة في الغازات المكونة لمنطقة الحمل، مع تأثيرات قوية للمجال المغنطيسي الموجود في باطن الشمس.
توجد تحت سطح الشمس النير (الطبقة المرئية)، منطقة الحمل، وهي منطقة شديدة الهياج، ومنطقة الإشعاع، وقلب الشمس (الجوف)، الذي هو مصدر الطاقة الشمسية. وتسري هذه الطاقة من الجوف إلى سطح الشمس النير ومنه إلى الفضاء على هيئة إشعاع حراري وضوء. داخل الشمس:
يسمى الجزء الداخلي من الشمس جوف الشمس، حيث تبلغ درجة الحرارة فيه مايقرب من 15,000,000°م. ويتكون هذا الجزء من مادة تبلغ كثافتها قدر كثافة الماء 100 مرة، ولكنها مازالت في حالة غازية ؛ وفيه تحدث التفاعلات الحرارية النووية. ★ تَصَفح: الكثافة.
وتقع منطقة الإشعاع وراء جوف الشمس، وتشغل الثلث الأوسط من الشمس، وتصل درجة الحرارة فيه إلى مايقرب من 2,500,000°م كما تساوي كثافة الغاز فيه كثافة الماء. والطبقات العليا من طبقة الإشعاع تكون حرارتها أقل من درجة حرارة الطبقات السفلية منه. ولما كانت حرارة الإشعاع تنتقل عادة من المنطقة الحارة إلى المنطقة الأقل حرارة، فإن الطاقة المنبعثة من جوف الشمس تتدفق من خلال منطقة الإشعاع في اتجاه سطحها. ويسمى هذا التدفق الحراري بالإشعاع.
وتبدأ منطقة الحَمْل على بعد ثلثي المسافة من المركز، وتنتهي إلى بعد 220 كم من سطح الشمس، وتصل الحرارة في هذه المنطقة إلى 1,100,000°م، وتبلغ كثافة الغاز 0,1 من كثافة الماء. وتكون الغازات فيه معتمة بحيث لاتنفذ منها الطاقة المنبعثة من باطن الشمس بطريق الإشعاع. بل على العكس إذ تعمل الطاقة على دفع الغازات في تحركات عنيفة تسمى الحمل أو الدوامات. هذه التحركات هي المسؤولة عن نقل معظم الطاقة الشمسية نحو السطح.
سطح الشمس أو المنطقة المرئية:
يبلغ سمكها نحو 550كم ودرجة حرارتها 5,500°م. وهذه المنطقة المرئية هي في الواقع الطبقة السفلى من جو الشمس. وهي قليلة الكثافة جداً، إذ تتراوح كثافتها بين جزء من مليون وواحد على عشرة من المليون من كثافة الماء.
وتحتوي الطبقة المرئية على عدد كبير من البقع الصغيرة التي نسميها الحبيبات. والحبيبات العادية تستمر على حالها لمدة 5-10 دقائق فقط، ثم تبدأ في التلاشي. وحالما تختفي هذه الحبيبات من سطح الشمس يحل مكانها تحببات أخرى. ويعتقد الفلكيون أن هذه الحبيبات تنشأ نتيجة للتحركات العنيفة للغازات في منطقة الحمل.
ويظهر على المنطقة المرئية أيضاً بقع سوداء تسمى البقع الشمسية. وسنتناول البقع الشمسية بالتفصيل في الجزء الخاص بها تحت عنوان النشاط الشمسي.
تنبعث الطاقة الشمسية من المنطقة المرئية على هيئة حرارة وضوء. ويتكون الضوء الذي ينطلق من المنطقة المرئية من ألوان عديدة متفاوتة في اللمعان. وهناك عناصر مختلفة في الطبقة المرئية تمتص بعض هذه الألوان وتمنع بذلك انطلاقها من الشمس. وليس من الصعب معرفة الألوان التي تمتص في الإشعاع الشمسي ؛ إذ يقوم العلماء بإمرار أشعة الشمس من خلال منشورات زجاجية لتكوين طيف. وحيثما يمتص الضوء من الطيف، يظهر مكانه خطوط سوداء، تعرف باسم خطوط فراونهوفر نسبة إلى جوزيف فون فراونهوفر العالم الفيزيائي الألماني الجنسية، الذي قام بدراستها في أوائل القرن التاسع عشر. ويتميز كل عنصر فيها بخطوط مميزة له من خطوط فراونهوفر. وقد عرف الفلكيون العناصر الموجودة في الشمس، من مقارنة خطوط فراونهوفر في جو الشمس بالخطوط المقابلة لها في أطياف العناصر المعروفة من الدراسات المعملية.
ويظهر قرص الشمس في الصور الفوتوغرافية مختلف اللمعان في المناطق القريبة من المركز عنه عند حافة القرص التي تبدو أقل لمعاناً. وتسمى هذه الظاهرة إظلام الحافة. ويحدث هذا الاختلاف لأن الضوء الذي يصل إلينا من مركز القرص يسلك نحو الأرض مسارًا أكثر استقامة عن قرينه الواصل من حافة الشمس. ونتيجة لذلك فإن الضوء الواصل من مركز القرص لاتمتص منه الغازات المغلفة للشمس كثيراً. ولذلك فإن الإشعاعات التي تصل عن طريقه تكون صادرة من طبقات عميقة نسبياً في الطبقة المرئية. والغازات الأكثر عمقًا أسخن من الغازات السطحية، وتعطي ضوءاً أكثر لمعاناً.
 |
| الإكليل الشمسي هو الحافة الخارجية لجو الشمس التي يمكن دراستها أثناء حدوث الكسوف الشمسي. وتظهر الشمس في (الصورة اليمنى) وليس بها مايدل على وجود نشاط يذكر أثناء الكسوف، بينما توضح (الصورة اليسرى) التي أخذت أثناء كسوف شمسي آخر بعض مواقع النتوءات، كما قد تظهر بعض الثقوب الإكليلية وهي مناطق تتميز بانخفاض درجة حرارتها وكثافتها. |
تصل درجة الحرارة على مسافة 160كم فوق المنطقة المرئية إلى مايقرب من 4,000°م. وترتفع درجة الحرارة مرة أخرى كلما ارتفعنا عن السطح. ففي المنطقة الملونة، وهي الجزء الأوسط من جو الشمس، تصل درجة الحرارة إلى مايقرب من 27,800°م.
تتكون المنطقة الملونة من غازات حارة دائبة الحركة. ويتدفق بعض هذه الغازات في نتوءات تسمّى الأشواك يبلغ سُمْكها 800كم تقريباً. وتندفع إلى أعلى السطح على مسافة تبعد بحوالي 16,000كم. وتظل النتوءات مرئية لمدة قد تصل إلى 15 دقيقة.
ترتفع درجة حرارة جو الشمس بمعدل سريع كلما ارتفعنا عن المنطقة الملونة حتى نصل إلى الإكليل، حيث يبلغ متوسط درجة الحرارة فيه 2,200,000°م. وتتباعد الذرات في الإكليل الشمسي (هالة الشمس) بعضها عن بعض تباعدًا كبيرًا إلى درجة أن حرارة الغازات فيها تكون منخفضة. ولو قدر لرائد فضاء أن يتجول فيها بحيث يكون محمياً من حرارة الشمس المباشرة، فسيشعر أنه في حاجة إلى التدفئة. وتنخفض درجة الحرارة تدريجياً كلما ابتعدنا عن الإكليل الشمسي إلى الفضاء الخارجي. ولاتوجد حدود لنهاية الإكليل ؛ فالغازات المكونة له تنتشر في الفضاء مبتعدة عن الشمس فيما يعرف باسم الرياح الشمسية.
وقد تحير الفلكيون في تباين درجات الحرارة بين كل من المنطقة الملونة والإكليل. تسري الحرارة من المناطق الساخنة إلى المناطق الباردة، ومع ذلك فإننا نجد المنطقة الملونة أقل حرارة من الطبقة الخارجية عنها في جو الشمس. ويعتقد الفلكيون أن درجة الحرارة العالية في كل من المنطقة الملونة، والإكليل، تحدث نتيجة لوجود تيارات عنيفة في الغازات المكونة لمنطقة الحمل، مع تأثيرات قوية للمجال المغنطيسي الموجود في باطن الشمس.