تعرفوا ما هو النشاط الشمسي..

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • تعرفوا ما هو النشاط الشمسي..

    النشاط الشمسي


    هناك أنواع من الظواهر اللافتة للأنظار تحدث فوق سطح الشمس. وعندما تزداد شدة هذه الظواهر، يطلق عليها اسم العواصف الشمسية. وعادة ما تظهر مثل هذه العواصف الشمسية في المنطقة المرئية وفي أجزاء من الإكليل الواقعة فوق المناطق المعتمة من سطح الشمس. وهذه المناطق المعتمة تسمى البقع الشمسية. وقد تحدث مثل هذه العواصف الشمسية على هيئة تفجيرات لامعة من الضوء تسمى الوهج. ويطلق الوهج كمية هائلة من الطاقة الشمسية. وتحدث بعض العواصف الشمسية الأخرى على هيئة أقواس هائلة تسمى الشواظ الشمسي. ترتفع الأقواس فوق حافة الشمس ثم تتساقط مرة أخرى عليها. ويطلق على هذه الظواهر، وهي البقع الشمسية والعواصف الشمسية المختلفة جميعاً، اسم النشاط الشمسي.

    صورة مغنطيسية للشمس تبين المناطق المغنطيسية النشطة في نصف الكرة الشمالي للشمس عند اقترابها من أوج النشاط الشمسي. وتوضح المساحات الحمراء في الصورة أن المجال المغنطيسي بها جنوبي. وتوضح المساحات الزرقاء أن المجال فيها شمالي. وكلما ازداد اللون قتامة، دل ذلك على شدة المجال المغنطيسي في هذه المنطقة.
    المغنطيسية الشمسية:

    أيقن الفلكيون أن الظواهر الشمسية التي تشتمل على البقع الشمسية والوهج والشواظ الشمسي وغيرها، تحدث جميعاً نتيجة للتغيرات في أنماط المجالات المغنطيسية للشمس (الغلافات المغنطيسية). يشغل المجال المغنطيسي حول المغنطيس حيزاً معيناً تكون فيه قوى المغنطيسية ذات تأثير. وتحتوي المجالات المغنطيسية على خطوط تحدد قوى المجال، أو على فيض من الخطوط. فخطوط قوى المجال المغنطيسي لقضيب مغناطيسى تأخذ شكلاً بسيطًا. ★ تَصَفح: المغنطيس والمغنطيسية.



    وللشمس مجال مغنطيسي قريب الشبه بالمجال الذي يحدثه قضيب ممغنط، وخاصة عند قطبي الشمس. أما عند خط الاستواء الشمسي فإن المجال المغنطيسي يأخذ أشكالاً متغيرة. ويحدث ذلك نتيجة للتغيرات التي تحدثها فيه تحركات الغازات، ومايطرأ على ذرات هذه الغازات من تأيُّن. والأيون هو ذرة أو مجموعة من الذرات التي فقدت أو جذبت بعض الإلكترونات. وعند سطح الشمس تفقد كثير من الذرات بعض الإلكترونات المكونة لها، وتصبح نوعاً من الغاز، يطلق عليه اسم البلازما. ★ تَصَفح: البلازما. وعادة ما تسير الجزيئات والذرات التي يجذبها المجال المغنطيسي في اتجاه خطوط القوى المغنطيسية. ومهما يكن من أمر فإن تحركات كميات كبيرة من البلازما تعمل على تغيير مسارات الخطوط المغنطيسية. وينتج عن ذلك تغير في المجال المغنطيسي الشمسي، وتحدث الظواهر الشمسية تبعاً لذلك.

    البقع الشمسية تظهر على سطح الشمس على هيئة بقع سوداء غير منتظمة الشكل، وتظهر البقع الشمسية في الصورة إلى اليمين في شكل لولبي يُعّد الأول من نوعه، وأمكن تصويره من مرصد كيت بيك القومي بتوسون في أريزونا بالولايات المتحدة الأمريكية عام 1982م. بلغ قطر البقع ما يقرب من 80,000 كم.
    الكلف الشمسي:

    يحدث في بعض الأحيان أن تمتد حلقة قوية من المجال المغنطيسي خلال سطح الشمس. وفي الموقع الذي تخترق فيه خطوط المجال المغنطيسي سطح الشمس، يحدث انخفاض في درجة حرارة الشمس. ولايضيء الغاز عندها بنفس اللمعان الذي تضيء به المناطق المجاورة، فتظهر على شكل بقع سوداء نسميها الكلف الشمسي. ولأن كل حلقة مغنطيسية تنغمس في سطح الشمس ثم تخرج من سطحها مرة أخرى، فإن كل حلقة تحدث تكون مقترنة ببقعتين شمسيتين. وقد تنشطر الحلقة الممغنطة إلى عدد من حلقات أقل كثافة، تخترق كل واحدة منها سطح الشمس في مواقع مختلفة. وهكذا تنشطر البقعة الرئيسية إلى عدد من البقع مكونة مجموعة من البقع، وتنتشر البقع بعد ذلك ولكن إعتامها يتضاءل.



    وقد يبلغ اتساع البقعة العادية قطراً يساوي 32,000كم. وتتكون معظم البقع من جزءين ؛ الجزء الداخلي منها والذي يسمى الظل قد يبلغ قطراً مقداره 13,000كم، وهذا يعادل قطر الأرض تقريباً. أما الجزء الخارجي والذي يسمى شبه الظل فقد يصل قطره 19,000كم. وهذا الجزء الخارجي أعلى درجة حرارة من الظل، ولذلك فهو أكثر لمعاناً منه. وبعض البقع الشمسية الصغيرة ليس لها شبه ظل.

    دورة البقع الشمسية يزداد عدد البقع الشمسية خلال دورة البقع الشمسية التي تحدث بمعدل مرة واحدة كل 11 سنة ثم يتناقص بعد ذلك. وعندما تبدأ الدورة التالية تنعكس المجالات المغنطيسية للشمس وللبقع الشمسية. لذلك فإن الشمس تحتاج إلى دورتين (حوالي 22 سنة) لإكمال التغيرات في المجالات المغنطيسية.
    وغالبًا ما ترتفع درجة حرارة الغازات المنتشرة فوق مجموعة البقع في الطبقة المرئية وفي المنطقة الملونة، فتزداد بمقدار 800°م عن درجة حرارته المعتادة. ونتيجة لذلك فهي تشع ضوءاً أكثر من المناطق المجاورة. ويظهر هذا الضوء على شكل بقع بيضاء يطلق عليها صياخد أو شعيلات لامعة أو الأبراص، وتُرى أوضح مايمكن عندما تكون قريبة من حافة قرص الشمس.



    ويتراوح عدد البقع الشمسية التي يمكن رؤيتها بين صفر ومائة. وتستغرق البقع، في المعتاد أحد عشر عامًا، لتزداد إلى حدها الأقصى ثم تتناقص مرة ثانية إلى حدها الأدنى. وتسمى هذه الفترة دورة البقع الشمسية وتبدأ عندما تظهر البقع عند خطوط عرض الشمس بين 30-° 35°، والتي يندر أن تتعداها. وبتقدم الدورة يزداد ظهور البقع على مقربة من خط استواء الشمس. ويلاحظ أن القطبين المغنطيسيين الشمالي والجنوبي لكل زوج من البقع ينعكس وضعهما من دورة إلى أخرى. كما ينعكس أيضاً وضع كل من القطبين المغنطيسيين لمجال الشمس المغنطيسي العام. وعلى ذلك فإن الشمس تستغرق دورتين كاملتين للبقع، أو تستغرق 22 سنة لتكمل مجموعة كاملة من التغيرات المغنطيسية.

    ولايعرف الفلكيون السبب في وجود دورات البقع الشمسية، ولكنهم يعرفون أن دوراتها هذه وثيقة الصلة بأنواع أخرى من النشاط الشمسي. فجميع أنواع النشاط الشمسي تكون في أوج نشاطها عند بلوغ دورة البقع الشمسية حدها الأقصى.

    الوهج الشمسي، كما يرى في الصورة اليسرى، والمكبر في الصورة اليمنى، يرسل كمية هائلة من الطاقة. وقد يحدث الوهج الكبير اضطرابات شديدة للإرسال الراديوي كما يسبب أضراراً لرواد الفضاء.
    الوهج:

    عندما يتقادم وجود مجموعة من البقع الشمسية على سطح الشمس، تختلط خطوط القوى المغنطيسية بعضها ببعض. وينتج عن هذا الاختلاط اختزان الطاقة المغنطيسية في الإكليل الشمسي. وقد تنطلق هذه الطاقة انطلاقاً كبيراً محدثة مانسمِّيه بالوهج. وفيه تتصل خطوط القوى المغنطيسية مرة أخرى، وتنظم نفسها بطريقة أكثر بساطة. وتنبعث هذه الطاقة على هيئة ضوء، وحرارة، ونويات ذرية سريعة، وإلكترونات نسميها الأشعة الكونية الشمسية.



    وتتفاوت مساحات الوهج ؛ فقد يكون صغيراً بحجم بقعة شمسية. وقد يكون كبيراً في حجم مجموعة بقع شمسية، وتبلغ درجة الحرارة في الوهج ضعف درجة الحرارة على سطح الشمس. ويبث الوهج ضوءه في الفضاء. وقد يدوم الوهج الصغير لفترة 10 دقائق بينما يدوم الكبير منه لفترة ساعة كاملة.

    يصدر الوهج كبير الحجم الكثير من الأشعة الكونية الشمسية التي تؤدي إلى حدوث آثار جسيمة على الأرض. فمثلاً تتعطل الاتصالات الراديوية، كما تتعرض حياة رواد الفضاء للأخطار في غياب المجال المغنطيسي الأرضي الذي يعمل على حمايتهم من مثل هذه الإشعاعات المكثفة. وعندما يتوصل الفلكيون إلى التنبؤ بحدوث الوهج قبل موعده فإن ذلك سيهيّئ فرصة آمنة لرحلات الفضاء.

    الشواظات الشمسية النشطة لها حياة قصيرة، فالنوع الذي على شكل العقدة من الشواظات النشطة قد يتغير بسرعة في شكله، وذلك خلال عدة ساعات فقط.
    الشواظات الشمسية الهادئة قد تتخذ لنفسها شكل صف من السياجات أو شكل ستارة أو قمع. ويتغير الشواظ الهادئ قليلا في شكله خلال فترة حياته التي قد تمتد من شهرين إلى ثلاثة أشهر.
    الشواظ الشمسي:

    أحد أهم الظواهر الشمسية. وفيه تمثل الأقواس الغازية اللامعة أحزمة ممتدة من خطوط القوى المغنطيسية. والشواظ الشمسي شديد الإشعاع، وذلك لكثافة غازاته العالية وزيادة قدرته الإشعاعية عن الغازات المكونة للطبقة الملونة والإكليل الشمسي.



    وقد يصل ارتفاع الشواظ الشمسي العادي فوق سطح الشمس إلى مايقرب من 32,000كم. كما قد يصل امتداده الكلي إلى نحو 200,000كم، وسمكه إلى 5,000كم.

    وهناك نوعان من الشواظ، نوع هادئ، ونوع نشط. يمكث النوع الأول منه طوال شهرين أو ثلاثة أشهر دون تغير يذكر في منظره. أما النوع الثاني، فتحدث فيه تغيرات سريعة طوال مدة مكثه التي لاتعدو بضع ساعات، فنرى بعض الشواظ النشط، وقد انفجر وأطلق غازاته بسرعة إلى الفضاء.


    الإشعاع الشمسي:

    تطلق الشمس، بالإضافة إلى الضوء والحرارة أنواعاً شتى من الإشعاعات، منها الموجات الراديوية، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية.



    يستخدم الفلكيون التلسكوب اللاسلكي لدراسة الموجات الراديوية الصادرة من الشمس، وتمكن هذه المناظير العلماء من التعرف على العواصف الشمسية. فقد تحدث نفحات قوية من الموجات الراديوية أثناء وجود نشاط شمسي عنيف. وتنشأ هذه النفحات في جو الشمس فوق مجموعات البقع الشمسية، وخاصة عند حدوث الوهج الشمسي. وتمكث النفحات فترة قد تتراوح بين الدقائق أو الأيام القليلة.

    وتتكون الأشعة فوق البنفسجية من موجات ضوئية أقصر من موجات الضوء البنفسجي في الطيف المرئي. وهي غير مرئية لنا، وقد تحدث احتراقاً للجلد. وإذا زاد التعرض لها فإنها تحدث سرطاناً بالجلد. ويمتص الجو المحيط بالأرض الكثير من هذه الأشعة.

    ترسل الشمس أثناء دورة النشاط الشمسي كمية من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية، تزيد عما ترسله عندما تكون في مراحلها الهادئة. ويعمل وجود الوهج الشمسي على زيادة الإشعاعات الشمسية.

    تُعد الأشعة السينية نوعًا آخر من الإشعاعات الشمسية، وهي قادرة على إحداث أضرار بالغة، إذ إنها قد تفتك بأنسجة الأحياء إلا أن جو الأرض يعمل أيضاً على حماية الإنسان من معظم الأشعة. ★ تَصَفح: الأشعة السينية.


    الرياح الشمسية:

    الإكليل الشمسي على درجة عالية من الحرارة، ولذلك فهو يعمل على استمرار تمدد الغازات فيه بعيداً عن الشمس. ويستمر انطلاق هذه الغازات في الفضاء حتى تمتزج بالغازات القريبة من الكواكب الخارجية في المجموعة الشمسية. ويسمى هذا التدفق للغازات بالرياح الشمسية. وتبلغ سرعتها عندما تصل إلى مدار الأرض مابين 1,6 و 3,2 ملايين كم في الساعة. وتعمل هذه الرياح باستمرار تدفقها نحو الأرض على تحديد حجم المجال المغنطيسي لها في حجم من الفضاء يسمى الكرة المغنطيسية. ويصل امتداده بعيداً عن الأرض إلى نحو 64,000 كم من سطحها.



    تأتي معظم الرياح الشمسية من المناطق التي تتميز بانخفاض نسبي في درجة حرارتها وكثافتها في الإكليل الشمسي. ويطلق على هذه المناطق اسم ثقوب الإكليل. ونجد اختلافاً في تشكيل المجال المغنطيسي في ثقوب الإكليل، عنه في المواقع التي تظهر بها البقع الشمسية، والأنواع الأخرى من النشاط الشمسي. فعند مناطق النشاط الشمسي نجد خطوط المجال المغنطيسي تتجه نحو السطح على هيئة أقواس أو حلقات. أما في مناطق ثقوب الإكليل فإن خطوط المجال المغنطيسي تتجه نحو الفضاء. وبذلك فإن قدراً كبيراً من الرياح الشمسية ينطلق من الشمس عبر هذه الخطوط، وتفقد الشمس الكثير من الرياح الشمسية من الثقوب الكبيرة عند قطبها.

    يُعد الوهج مصدراً آخر للرياح الشمسية، فهو يقذف في هذه الرياح جسيمات تسير بسرعة عالية، وتزيد من تضاعفها على المجال المغنطيسي للأرض، وتسبب عواصف مغنطيسية على الأرض. وهذه العواصف ـ كما ذكر ـ تتداخل مع الاتصالات الراديوية وتحدث اضطرابات شديدة للإبرة المغنطيسية. ★ تَصَفح: الرياح الشمسية.
يعمل...
X