كيف تغير الشمس درجة الحرارة؟ ومما تتكوّن

تُعد الشمس أكبر نجم مركزي موجود في المجموعة الشمسية، وأقربهم إلى الكرة الأرضية، والتي تتبع مجرة درب التبانة، تبدو تلك المعلومات اعتيادية بالنسبة إلى أغلب الناس، لكن ما يُثير الفضول حقًا هو كيفية تأثير الشمس على درجة الحرارة.

الشمس هي أحد المصادر الأساسية للعيش على الكرة الأرضية، حيث إنها المصدر الرئيسي لإنتاج الطاقة في كافة بِقاع الأرض، خاصةً الطاقة الحرارية.

يُمكن معرفة كيف تغير الشمس درجة الحرارة بسهولة تامة، حيثُ يحدث ذلك من خلال إشعاع حرارتها إلى الهواء على هيئة طاقة شمسية.

فيمتص سطح الأرض جزء من هذه الطاقة الشمسية ويحوّلها إلى طاقة حرارية، وهو ما نلحظ نتيجته التي تأتي على هيئة ارتفاع في درجة حرارة الجو من حولنا، بعد أن ترتفع حرارة كلًا من اليابس والماء.

لا يفوتك أيضًا: تدور الكواكب حول الشمس في مدارات

تكوّن الشمس وطبقاتها

يعتقد العلماء أن الشمس قد تشكّلت قبل 4.6 مليار سنة تقريبًا، نتيجة انفجار سديم شمسي، كان يتكوّن من سحابة ضخمة ممتلئة بالغازات المختلفة والغبار.

عندما انهار السديم تمامًا بسبب جاذبيته وتحوّل إلى قُرص تكوّنت مواد متعددة سُحِب معظمها باتجاه المركز، فأصبح لدى الشمس ما يكفيها من وقود نووي للبقاء مشتعلة لمدة 5 مليارات سنة آخرين.

ثم نُفِخت المواد لتكون الشمس عبارة عن نجم عملاق لونه أحمر، أمّا الجزء الداخلي الباقي يُصبح أبيض اللون.

تدريجيًا يتلاشى كل ذلك، لتظهر الشمس في النهاية على شكل جسم نظري خافت بارد، يُعرف بين بعض الأشخاص باسم “القزم الأسود”.

جدير بالمعرفة أن هناك علاقة غير مباشرة بين سؤال كيف تغير الشمس درجة الحرارة وتكوينها، حيث تتكوّن من مجموعة عناصر كيميائية تؤثر في خواصّها، لكن يتواجد كل عنصر بنسب معينة.

• يُشكل الهيدروجين نسبة 75% وأكثر من العناصر المكوّنة للشمس.
• يدخل الهيليوم في تكوينها بنسبة تصل إلى 23.8%
• نسب قليلة من غازات وعناصر أخرى ثقيلة مثل الكربون، والأكسجين، والنيون، والحديد، والسيليكون.

أمّا التكوين الشكلي لها فينقسم إلى عدة طبقات، يختص كلًا منها بمهمة معينة، وتتكوّن من عناصر مُحددة.

1- طبقة الغلاف الضوئي

تُعرف باسم (الفوتوسفير) وهي الطبقة الدُنيا من الشمس، ويُمكن رؤيتها من الأرض دون مشكلة، ونظرًا لأن الطاقة تخرج من تلك الطبقة، فإنها تكون أكثر برودة من باقي أجزاء الشمس.

لذا فإن تلك الطبقة غير مسئولة على الإطلاق عن تأثير الشمس في درجة حرارة الجو، ويُمكن تمييز هذا الجزء بعدة خصائص.

أبرزها درجة حرارته التي تصل إلى 10.000 درجة فهرنهايت، وأيضًا الغلاف الجوي الشمسي الذي يكون الجزء الداخلي منه أقل كثافة.

2- الغلاف الجوّي للشمس

تُسمى طبقة (الكروموسفير) وموضعها فوق طبقة الغلاف الضوئي، وتتميز بأنها حلقة رقيقة تميل إلى اللون الأحمر المُحيط بحافة الشمس، وفي هذه الطبقة تحدث كافة الانفجارات الشديدة التي تُعرف باسم التوهجات الشمسية.

3- طبقة إكليل الشمس

تتشكل على هيئة غُلاف ضوئي رقيق جدًا، ويُصدِر قدر قليل من الضوء الخافت، والذي عادةً ما يكون غير مرئي بالنسبة لنا.

لكن يُمكننا رؤيته بسهولة بواسطة التلسكوب، أو في حالات كسوف الشمس، حيث يظهر على شكل هالة فضية بأقواس طويلة وشرائط.

مع العلم أن درجة حرارة تلك الهالة تكون أعلى من سطح الشمس، وتتكوّن من حلقات وأقواس مكوّنة من البلازما الساخنة.

لا يفوتك أيضًا: خسوف القمر هو احتجاب ضوء الشمس عن القمر ويكون القمر بدراً

4- الرياح الشمسية

عبارة عن مجموعة تيارات من جسيمات مشحونة عالية الطاقة، تنشئها الشمس وتتدفق فيما بعد على شكل أشعة إلى الخارج عبر النظام الشمسي، ممتدة إلى ما وراء مدارات الكواكب المُحيطة.

جدير بالمعرفة أنها تتكوّن فعليًا من بلازما البروتونات والإلكترونات، بالإضافة إلى أعداد أقل من نوى بعض العناصر الثقيلة، ومن هنا يُمكن ربط ما يحدث بكيفية تغيير الشمس درجة الحرارة.

5- الحقول المغناطيسية والنشاط الشمسي

يُعرف النشاط المغناطيسي بأنه مُعقد للغاية، حيث تحدث الكثير من التغيّرات الكبيرة والسريعة في مجالات مغناطيسية قوية ومتنوعة، والتي تُمرِر من خلال الغلاف الجوي للشمس.

يتمثل النشاط المغناطيسي في الغلاف الجوّي، ويتسبب في حدوث اضطرابات تُمثل النشاط الشمسي، وهو ما يشمل كلًا من الانفجارات الضخمة، والبقع الشمسية.

6- طبقة بقع الشمس

هي الطبقة الظاهرة على سطح الشمس مؤقتًا على هيئة بقع داكنة تتميز ببرودتها، حيث تكون أكثر برودة بما يُعادل 3100 درجة فهرنهايت تقريبًا من طبقة الغلاف الضوئي للشمس المُحيطة بها.

تُسمى البُقع الشمسية، وهي المناطق التي يحدث فيها تداخلات المجالات المغناطيسية القوية مع النشاط الحراري الطبيعي، حيث إنه المسئول عن جلب الحرارة إلى السطح.

مع العلم أنه من العادة ظهور البقع في مجموعات أو أزواج، على أن تحتوي كل بقعة على مركز دائري مُظلم يُسمى الظل، بحيث يُحيط به منطقة أقل قتامة من الجزء الداخلي.

بالرغم من أن هناك تباين كبير في حجم البقع إلا أنها دائمًا ما تُعد صغيرة بالنسبة إلى حجم الشمس، وعادةً ما يستمر ظهور تلك البقع لمدة دقائق معدودة، أو عدة أيام، أو شهور.

خصائص الشمس

كثير من الأشخاص لا يعرفون بشأن الخصائص التي تُميّز الشمس عن غيرها من النجوم الباقية، فقط يعرفون بشأن المعلومات البديهية المعروفة عنها.

الخاصيّة	تفاصيلها
عرض الشمس	يبلغ 864000 ميل تقريبًا، وهو ما يُعادل 1.4 مليون كيلومتر.
كتلة الشمس	تصل إلى 1030x 2 جم، فهي تتجاوز حجم الأرض بمقدار 330.000 مرة.
وجود الغازات	تتواجد بنسبة تتجاوز 99.8% من الكتلة الكليّة.
درجة الحرارة على السطح	10.000 درجة فهرنهايت تقريبًا، أي 5500 درجة بالمقياس المئوي.
درجة الحرارة في مركز الشمس	تتجاوز الـ 28 مليون درجة فهرنهايت، أي 15.5 مليون درجة مئوية تقريبًا.
نسبة البريق	تصل إلى 85% من بريق الباقي من نجوم مجرة درب التبانة.
السنة المجرية	تحتاج الشمس إلى ما يتراوح بين 225-250 مليون سنة لتُكمل سنتها المجرية.
المسافة بينها وبين الأرض	تبلغ 149.6 مليون كم.
بُعد مدارها عن مجرة درب التبانة	بمسافة تتراوح بين 24.000-26.000 سنة ضوئية.

لا يفوتك أيضًا: مما تتكون طبقة الأوزون

معلومات متنوعة هامة عن الشمس

إن الشمس هي المصدر الأساسي لإنتاج الطاقة.. تعمل من خلالها الحياة على كوكب الأرض، وهو ما يدفع الكثيرين للبحث بشكل أعمق عما يخصّها من الحقائق.

• تحتوي الشمس على بلازما حارة تتداخل مع الحقل المغناطيسي.
• تقع الشمس في المرتبة الرابعة من النجوم التي تدور حولها، ويصل عددها إلى 50 نجم.
• ترتفع درجة حرارة الشمس في مركزها بسبب حدوث تفاعلات الاندماج النووي، التي تُساعد على تحويل الهيدروجين إلى هليوم؛ لتوليد الطاقة.
• جسيمات الضوء أو ما يُسمى بالفوتونات هي المسئولة عن نقل الطاقة الناتجة من تفاعلات الاندماج النووي عبر الغلاف الكروي للشمس، إلى الطبقة العُليا من الجزء الداخلي للطاقة الشمسية.
• تستغرق عملية نقل الطاقة إلى سطح الشمس، أو ما يُسمى بمنطقة الحمل الحراري أكثر من مليون سنة.
• يصل طول الغلاف الشمسي إلى 100 وحدة فلكية، ملتفًا حول الشمس.
• إن الشمس لا تتحرك مثلما يعتقد الكثيرون، وإنما تُمثل الشمس مركز ثابت يدور حوله كافة الأقمار والكواكب والكويكبات الموجودة حولها.
• تأخذ الأجسام الموجودة حول الشمس شكل حلزوني وتسير حولها، حيث تسير على حافة أحد أذرع مجرة درب التبانة، وهو ما يُعرف بذراع الجبار.
• تصنيف الشمس وفقًا للتصنيفات النجمية هو G2V، حيث يُشير رمز G2 إلى درجة حرارة الشمس، بينما يُشير رمز V إلى انتماء الشمس لأحد نجوم النسق الأساسي.
• سُميت سنة الشمس بالسنة المجرية نسبةً إلى المجرة التي تدور حولها.
• يُعد نجم القنطور هو النجم الأقرب إلى الشمس، فهو ثاني أقرب نجم إلى الأرض بعدها، ويقع على بُعد 4.2 سنة ضوئية منها.
• إن نسبة كُتلة الشمس بالنسبة إلى مجموع كُتل الأجرام الموجودة في المجموعة الشمسية تبلغ 99.86%
• المسافة بين الأرض والشمس غير ثابتة، حيث تدور الأرض حول الشمس في مسار إهليلجي، على أن تكون في بؤرتي الحضيض والأوج.
• تختلف معدلات دوران الشمس وفقًا لمدى قُربها من خط الاستواء، فتدور الأجزاء القريبة منه بشكل أسرع، وتُكمل دورة كل 25 يوم أرضي.
• بينما تستغرق الأجزاء القريبة من القطبين 36 يوم أرضي لإكمال دورة واحدة.
• لا يُمكن تواجد أي مادة صلبة أو سائلة على سطح الشمس؛ بسبب ارتفاع درجة الحرارة، فتكون المواد متكوّنة من غازات وبلازما فقط.