خورشید

خورشید
خورشيد يك توپ شعله ور بزرگ در مركز منظومه شمسي است و فقط از گاز تشكيل شده. خورشید یکی از بیش از 100 میلیارد ستاره ای ست که در کهکشان راه شیری وجود دارند. خورشید حدود 25000 سال نوری از مرکز کهکشان فاصله دارد و یک بار در هر 250 میلیون سال به گرد مرکز کهکشانی می گردد. یک سال نوری مسافتی ست که نور در یک ســال در خلأ مــــی پیماید و مساویست با حـــدود 88/5 تــــریلیون مایل (46/9 تریلیون کیلومتر). خورشيد نور و گرما و ساير انرژي ها را براي زمين تاًمين مي كند. بيشتر گازي كه خورشيد از آن تشكيل شده نسبت به مغناطيس حساس است. حساسيت به مغناطيس اين گاز را به گاز مخصوصي تبديل كرده. به خاطر همين به اين گاز كه خورشيد از آن تشكيل شده پلاسما مي گويند.
بيشتر انرژي اي كه به وسيله خورشيد به خارج فرستاده مي شود به صورت نور و اشعه هاي مادون قرمز هستند كه ما آن را به صورت گرما احساس مي كنيم. نور قابل ديدن و اشعه هاي مادون قرمز دو شكل انرژي يعني انرژي تابشي و انرژي الكترومغناطيسي هستند. خورشيد همچنين مواد ديگري را هم تشعشع مي كند كه بيشتر از پروتون و الكترون تشكيل شده اند.

سن خورشید
خورشيد حدود 5/4 ميليارد سال قبل يعني همان موقعي كه كل منظومه شمسي از ابري از گاز و گرد و غبار به وجود آمد، تشكيل شد.


جرم خورشيد
جرم خورشيد براساس واحد تن عبارت ازعدد دو با 27 صفر است. جرم خورشيد 332900 برابر جرم زمين است و 8/99 درصد جرم كل منظومه شمسي را در خود دارد. متوسط تراكم مواد در خورشيد 4/1 گرم در هر سانتي متر مكعب است. يعني تراكم خورشيد حدود 4/1 برابر تراكم آب و كمتر از يك سوم متوسط تراكم زمين است. اين جرم ها با نيروي جاذبه كنار هم نگه داشته شده اند و فشار و دماي زيادي در هسته خورشيد ايجاد مي كنند.

فاصله با زمین
خورشيد نزديك ترين ستاره به كره زمين است. فاصله خورشيد از سياره ما زمين 149.680.000 كيلومتر يا 92.960.000 مايل است.

دماي خورشيد
در هسته خورشيد دما حدود 15 ميليون درجه سلسيوس يا حدود 27 ميليون درجه فارنهايت است. انرژي اي كه در هسته توليد مي شود اساساً تمام گرما و نوري كه در زمين به ما مي رسد را توليد مي كند. انرژي از هسته به منطقه اي كه نور و انرژي خورشيد از آن ساطع و خارج مي شود جهش مي كند. 17000 سال طول مي كشد تا اين انرژي جديد به این منطقه که منطقه وزش گرمايي ست, برسد. منطقه وزش گرمايي منطقه اي ست كه از آن پلاسماي داغ (مخلوط اتم هاي يونيزه) به طرف بيرون از خورشيد حركت مي كند. وقتي كه گرما به اين منطقه برسد دو ميليون درجه سلسيوس يا 5/3 ميليون درجه فارنهايت از درجه حرارتش كاسته مي شود. دماي سطح يا فوتوسفر حدود 5500 درجه سلسيوس يا 10000 درجه فارنهايت است. در زير اين منطقه دما به بيش از دو ميليون درجه سلسيوس يا 5/3 ميليون درجه فارنهايت مي رسد. در مركز لكه هاي خورشيدي بزرگ دما به 7300 درجه فارنهايت يا 4000 درجه سلسيوس مي رسد.

تركيبات خورشيد
خورشيد هم مثل اكثر ستاره ها بيشتراز اتم هاي عنصر شيميايي هيدروژن تشكيل شده. دومين عنصر فراوان خورشيد هليوم است. اتم هاي هفت عنصر ديگر هم بقيه مواد تشكيل دهنده خورشيد هستند. در برابر هر يك ميليون اتم هيدروژن در خورشيد 98000 اتم هليوم، 850 اتم اكسيژن، 360 اتم كربن، 120 اتم نئون، 110 اتم نيتروژن، 40 اتم منيزيوم، 35 اتم آهن و 35 اتم سيليكون وجود دارد. به اين ترتيب 94 درصد اتم ها هيدروژن هستند و 1/0 درصد خورشيد را عناصري غير از هيدروژن و هليوم تشكيل مي دهد. با اين حال هيدروژن با وجود فراواني سبك ترين عنصر در بين اين عناصر است و فقط 72 درصد جرم خورشيد را تشكيل داده. 26 درصد جرم خورشيد هم از هليوم است.
داخل خورشيد و بيشتر جو آن از پلاسما تشكيل شده. پلاسما گازي ست كه دمايش چنان بالا رفته كه به مغناطيس حساس شده. دانشمندان مي گويند پلاسما با گازهاي ديگر هم فرق دارد و بنابراین مي توان آن را در كنار سه حالت ماده يعني گاز، جامد و مايع حالت چهارم ماده دانست. ستاره ما خورشيد جزو دومين يا سومين نسل ستاره هاست. نسل دوم ستاره ها فقط هيدروژن نمي سوزانند. آنها مواد سنگين تري مثل هليوم و نيز فلزاتي كه سنگين تر از هيدروژن و هليوم هستند را نيزمي سوزانند.

توليد انرژي هسته ای
همجوشي هسته اي در هسته خورشيد مقدار زيادي انرژي ايجاد مي كند. همجوشي هسته اي مرحله تبديل هسته هيدروژن به هسته هليوم است.
در هر ثانيه خورشيد حدود 600000000 تن هسته هيدروژن را به هسته هليوم تبديل مي كند. اين واكنش همجوشي هسته ای خورشید در هر ثانیه حدود چهار ميليون تن توده اتم را به انرژي تبديل مي كند و مقدار بسيار زيادي انرژي گرمايي و نوراني را براي منظومه شمسي آزاد مي كند.
در اين واكنش همجوشي، خورشيد در هر ثانيه چهار ميليون تن از جرمش را از دست مي دهد. به اين ترتيب خورشيد سوختش را در طول حدود پنج ميليارد سال آينده از دست خواهد داد. موقعي كه اين اتفاق رخ دهد خورشيد منفجر مي شود و به يك ابر تبديل مي شود. يك پوسته بسيار بزرگ از گاز كه سياره هاي منظومه شمسي از جمله زمين را ويران خواهد كرد.


خاصيت مغناطيسي خورشيد
خورشيد هم مثل زمين مغناطيسي ست. دانشمندان حوزه مغناطيسي را منطقه اي توصيف مي كنند كه نيروي مغناطيسي در آن حتي با يك قطب نما نيز شناخته مي شود. حوزه مغناطيسي خورشيد فقط دوبرابر حوزه مغناطيسي زمين است.
حوزه مغناطيسي خورشيد در منطقه كوچكي متمركز شده. اين حوزه تأثيراتي را روي سطح خورشيد و جو آن به جا گذاشته. در نتيجه شكل هايي بر روي خورشيد به وجود آمده اند كه ساختمان هاي سرد و تاريكي به نام لكه هاي خورشيدي تا فوران هاي جرم خورشيد را شامل مي شوند.


ذرات تشعشعی
پروتون ها و نوترون ها به شكل باد خورشيدي از خورشيد به همه مسيرها جريان پيدا مي كنند. اين ذرات نزديك زمين هم مي آيند اما حوزه مغناطيسي زمين نمي گذارد به سطح زمين برسند.
اما اين ذرات كه از فوران ها و پرتاب جرم خورشيد ناشي مي شوند, به جو زمين مي رسند. اين ذرات به نام اشعه هاي كيهاني خورشيدي ناميده مي شوند. بيشتر آنها پروتون ها هستند اما ذرات سنگين تري مثل الكترون ها را هم شامل مي شوند. اين ذرات انرژي زيادي دارند. در نتيجه مي توانند براي فضانوردان و ماهواره ها بسيار خطرناك باشند.
موقعي كه اين ذرات به اتم هاي سرد جو برخورد مي كنند به ذرات كم انرژي تري تبديل مي شوند. اما به خاطر اتفاقاتي كه در خورشيد رخ مي دهد همچنان انرژي دارند و مي توانند توفان هاي مغناطيسي يا جاذبه اي را در رابطه با زمين ايجاد كنند كه اين توفان ها مي تواند تجهيزات الكترونيكي روي سطح زمين را مختل كند.

مقايسه خورشيد با بقيه ستاره ها
كمتر از پنج درصد از ستاره هاي كهكشان راه شيري درخشان تر از خورشید هستند يا جرم بيشتري نسبت به خورشید دارند. اما بعضي از ستاره ها بيش از 100000 خورشيد روشني دارند و برخي نيز 100 برابر خورشيد جرم دارند. در مقابل، بعضي از ستاره ها تنها به اندازه يك ده هزارم خورشيد روشنايي دارند. يك ستاره مي تواند هفت صدم جرم خورشيد جرم داشته باشد. ستارگان داغ تري هم نسبت به خورشيد وجود دارند كه خيلي آبي تر از خورشيد هستند و ستارگان سردتري هم هستند كه خيلي قرمزتر از خورشيدند.
سه نسل از ستارگان تا كنون شناخته شده اند. در ميان آنها خورشيد ستاره نسبتاً جواني ست. تفاوت اين سه نسل از ستارگان در عناصر شيميايي سنگين تر از هليوم آنهاست. خورشيد و بقيه نسل جديد ستارگان نسبت به نسل اول ستارگان, عناصر سنگين تر از هليوم بيشتر دارند.