الشمس

ماهيتها ؟!

  الشمس هي نجم في مركز النظام الشمسي. و يمكننا القول بأنها عبارة عن مجال من البلازما الساخنة ، تكمن درجة حرارة الشمس العالية في التوهج الذي ينتج من  التفاعلات النووية في جوهرها حيث تشع الشمس الطاقة أساسا وترسل موجات الضوء التي تكون في الأغلب عبارة عن أشعة تحت حمراء. وهي أهم مصدر طاقة من أجل الحياة على الأرض. يبلغ قطرها حوالي 1.39 مليون كيلومتر (864 ألف ميل)، أو 109 أضعاف قطر كوكب الأرض، وكتلتها حوالي 330 ألف مرة كتلة الأرض. وهو يمثل حوالي 99.86٪ من إجمالي كتلة النظام الشمسي فياعجبا  كتلة الكواكب أجمع و أقمارها تمثل 0.14% فقط!! . يتكون ما يقارب من ثلاثة أرباع كتلة الشمس من غاز الهيدروجين حوالي ( 73٪)؛ والباقي هو في الغالب هيليوم بنسبة ( 25٪)، مع كميات أصغر بكثير من العناصر الأخرى، بما في ذلك الأكسجين والكربون والنيون والحديد.

الشمس هي نجم من نوع G لها التسلسل الرئيسي (G2V) على أساس فئتها الطيفية. على هذا النحو ، فإنها لا يشار إليها بدقة كاملة على أنها قزم أصفر (ضوءه أقرب إلى الأبيض من الأصفر). وقد تشكلت قبل حوالي 4.6 مليار سنة من انهيار الجاذبية للمادة داخل منطقة سحابة جزيئية كبيرة. معظم هذه المسألة تجمعت في المركز، بينما تجمع الباقي في قرص مداري أصبح فيما بعد النظام الشمسي.. بعدها بدأت الشمس تشتعل مما جعل الكتلة المركزية لها ساخنة وكثيفة لدرجة أنها بدأت في نهاية المطاف بعملية الاندماج النووي في لبها . ويعتقد أن جميع النجوم تقريبا تتشكل من خلال هذه العملية.

في لب الشمس يندمج حوالي 600 مليون طن من الهيدروجين في الهيليوم كل ثانية، وتحويل 4 ملايين طن من المواد إلى طاقة كل ثانية نتيجة للاندماج النووي. هذه الطاقة، التي يمكن أن تستغرق ما بين 10،000 و 170،000 سنة للهروب من اللب ، هي مصدر ضوء الشمس والحرارة. عند حدوث تضاؤل في الانصهار الهيدروجيني في لب الشمس إلى النقطة التي لم تعد الشمس قادرة على التوازن في هذه الحالة ، سيخضع جوهرها لزيادة ملحوظة في الكثافة ودرجة الحرارة في حين تتوسع طبقاتها الخارجية ، مما يحول الشمس في نهاية المطاف إلى عملاق أحمر. وتشير الحسابات إلى أن الشمس سوف تصبح كبيرة بما يكفي لابتلاع مدارات عطارد والزهرة، وجعل الأرض غير صالحة للسكن - ولكن ليس هذا الحدث بالمدة القريبة يعني مش هتحصل بكره! حيث أنها قد تحدث بعد خمسة مليارات سنة تقريباً يعني انت مش هتكون عايش . بعد ذلك، سوف تتخلص الشمس من طبقاتها الخارجية ويصبح نوع كثيف من النجوم بارد، صغير الحجم، ويعرف باسم القزم الأبيض، ولم تعد الشمس بعد تحولها  لقزم أبيض تنتج الطاقة عن طريق الانصهار، ولكن لا يزال هناك توهج وإعطاء حرارة من الانصهار السابق.

تم التعرف على التأثير الهائل للشمس على الأرض منذ عصور ما قبل التاريخ. اعتبرت بعض الثقافات الشمس إلهً. و يعد دوران الأرض حول الشمس أساس التقويمات الشمسية ، أحدها هو التقويم السائد المستخدم اليوم.

الثابت الشمسي هو مقدار الطاقة التي ترسلها الشمس لكل وحدة مساحة تتعرض مباشرةً لأشعة الشمس. ويساوي الثابت الشمسي حوالي 1،368 واط / م 2 (واط لكل متر مربع) على مسافة وحدة فلكية واحدة (AU) من الشمس (أي على الأرض أو بالقرب منها). يخفّف الغلاف الجوي للأرض من حدة ضوء الشمس الساقط على سطح الأرض ، بحيث تقل الطاقة التي تصل إلى السطح (أقرب إلى 1000 واط / م 2) في ظروف صافية عندما تكون الشمس بالقرب من ذروتها. يتكون ضوء الشمس في الجزء العلوي من الغلاف الجوي للأرض (من إجمالي الطاقة) حوالي 50٪ من الضوء هو عبارة أشعة تحت حمراء ، و 40٪ من الضوء المرئي ، و 10٪ من الأشعة فوق البنفسجية. يقوم الغلاف الجوي على وجه الخصوص بتصفية أكثر من 70٪ من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، خاصة في الأطوال الموجية الأقصر. تعمل الأشعة فوق البنفسجية الشمسية على تأين الغلاف الجوي العلوي للأرض على جانب النهار ، مما يؤدي إلى تكوين الغلاف المتأين الموصّل كهربائيًا.

يكون لون الشمس أبيض عند النظر إليها من الفضاء أو عندما تكون الشمس عالية في السماء ، ويبلغ الإشعاع الشمسي لكل طول موجي ذروته في الجزء الأخضر من الطيف. عندما تكون الشمس منخفضة في السماء ، فإن تناثر الغلاف الجوي يجعل الشمس صفراء أو حمراء أو برتقالية أو أرجوانية. على الرغم من بياضها المعتاد ، فإن معظم الناس يتصورون عقليًا الشمس على أنها صفراء ؛ أسباب ذلك مطروحة للنقاش تبلغ درجة حرارة سطح الشمس  التي تبلغ حوالي 5،778 كلفن (5،505 درجة مئوية ، 9،941 درجة فهرنهايت) ، يبلغ متوسط ​​سطوع الشمس حوالي 1.88 جيجا كانديلا لكل متر مربع ، ولكن كما يُرى من خلال الغلاف الجوي للأرض ، ينخفض ​​هذا إلى حوالي 1.44 جيجابت / م 2 ، ومع ذلك ، فإن الإنارة ليست ثابتة عبر قرص الشمس (أسود الأطراف).