خورشید

خورشید ستاره ای از گونهٔ کوتولهٔ زرد است که ۹۹٫۸۶٪ از مجموع جرم سامانهٔ خورشیدی را از آن خود کرده است. هندسهٔ خورشید به یک کرهٔ کامل بسیار نزدیک است. پَخی بسیار کوچکی برابر با۹×۱۰^-۶ در هندسهٔ آن وجود دارد^[۳۴] در نتیجه میان قطر خورشید در دو سوی قطب ها نسبت به قطر آن در مدار استوایی ۱۰ کیلومتر اختلاف وجود دارد. از آنجایی که خورشید جامد نیست و ازپلاسما ساخته شده است، در مدار استوایینسبت به دو قطب، تُندتر می گردد. این رفتار کهگردش اختلافی نام دارد، به دلیل وجود پدیدهٔهمرفت در خورشید و جابجایی ماده در اثر اختلاف دما است. آنچنان که از قطب شمال دائرةالبروجدیده می شود، این جرم به بخشی از جرم خورشید تکانهٔ زاویه ای پادساعتگرد می دهد درنتیجه در سراسر خورشید یک سرعت زاویه را توزیع می کند. دورهٔ این گردش واقعی نزدیک به ۲۵٫۶ روز در مدار استوایی و ۳۳٫۵ روز در دو قطب است. از آنجایی که جایگاه زمین نسبت به خورشید همیشه در حال دگرگونی است و همیشه یک نقطه از زمین بهترین دید را نسبت به خورشید ندارد، گویا گردش این ستاره در مدار استوایی اش نزدیک به ۲۸ روز است.^[۳۵] اثر جانب مرکز (گریز از مرکز) این گردش آرام، ۱۸ میلیون بار ضعیف تر از جاذبهٔ سطح خورشید در مدار استوایی آن است. اثر کشند سیاره ها هم بسیار ضعیف است و نمی تواند تاثیر آشکاری بر شکل ظاهری خورشید بگذارد.^[۳۶]

خورشید ستاره ای با جمعیت (۱) است به عبارت دیگر ستاره ای سرشار از عنصرهای سنگین است.^[۳۷] گمان آن می رود که آغاز پدیداری خورشید بهموج های شوک تابیده شده از یک یا چند ابرنواختر آن همسایگی باز گردد.^[۳۸]این تصور به دلیل انباشتگی عنصرهای سنگین مانند طلا و اورانیم در منظومهٔ خورشیدی نسبت به کمبود آن ها در ستاره های با جمعیت نوع (۲) یا فقیر در عنصرهای سنگین، پدید آمده است. پذیرفتنی است اگر بگوییم این عنصرها در اثر انرژی بسیار بالای پدید آمده هنگام واکنش های هسته ای ابرنواختر یا هنگام جذب نوترون و تبدیل یک عنصر به عنصر دیگر درون یک ستارهٔ نسل دومی بزرگ بوجود آمده است.^[۳۷]

خورشید مانند یک سیارهٔ خاکی دارای مرز روشنی نیست. تنها در لایه های بیرونی، چگالی گازها به صورت نمایی با افزایش فاصله از مرکز خورشید کاهش می یابد.^[۳۹] شعاع خورشید برابر است با فاصلهٔ مرکز خورشید تا لبهٔ شیدسپهر. این لایه، بیرونی ترین لایه ای است که پس از آن گازها یا بسیار سرد اند یا لایه ای بسیار نازک را می سازند که نمی توانند به اندازهٔ درخور توجه نور تولید کنند. در نتیجه لایهٔ آخر لایه ای است که چشم غیرمسلح بتواند به خوبی آن را ببیند.^[۴۰]

هسته[ویرایش]

نوشتار اصلی: هستهٔ خورشیدی

از مرکز خورشید تا فاصله ای نزدیک به ۲۰ تا ۲۵ درصد شعاع خورشید به عنوان هستهٔ خورشید در نظر گرفته شده است.^[۴۱] و چگالی آن۱۵۰g/cm^۳ نزدیک به ۱۵۰ برابر چگالی آب، برآورد شده است.^[۴۲][۴۳] و دمای آن هم نزدیک به ۱۵٫۷ میلیون کلوین بدست آمده است. در مقابل دمای سطح خورشید نزدیک به ۵٬۸۰۰ کلوین است. تازه ترین پژوهش ها نشان داده است که گردش هستهٔ خورشید به دور خودش از دیگر جاهای شعاعی آن تندتر است.^[۴۱] در بیشتر عمر خورشید، همجوشی هسته ای از راه زنجیره گام های p-p (پروتون-پروتون) و درنتیجه دگرگونی هیدروژن به هلیوم فراهم کنندهٔ انرژی خورشید بوده است.^[۴۴] تنها ۰٫۸٪ از انرژی پدید آمده در خورشید وارد چرخهٔ سی ان اومی شود.^[۴۵]

 

هم سنجی سیاره های منظومه خورشیدی با تعدادی از ستاره های مشهور:
الف:
زمین (۴) > ناهید (۳) > مریخ (۲) > تیر (۱)
ب:
مشتری (۸) > زحل (۷) > اورانوس(۶) > نپتون (۵) > زمین (بدون شماره)
پ:
شباهنگ (۱۱) > خورشید (۱۰) > ولف ۳۵۹ (۹) > مشتری (بدون شماره)
ت:
دبران (۱۴) > نگهبان شمال (۱۳) > رأس پیکر پسین (۱۲) > شباهنگ (بدون شماره)
ث:
ابط الجوزا (۱۷) >قلب عقرب (۱۶) > پای شکارچی (۱۵) > دبران (بدون شماره)
ج:
وی وای سگ بزرگ (۲۰) >وی وی قیفاووس (۱۹) > مو قیفاووس (۱۸) > ابط الجوزا (بدون شماره)

هسته تنها ناحیه در خورشید است که بخش بزرگی از انرژی گرمایی آن را از راه همجوشی هسته ای فراهم می کند. به این ترتیب در ناحیه ای درونی از مرکز تا ۲۴٪ شعاع، کارمایهٔ ۹۹٪ خورشید فراهم می شود و تا ۳۰٪ از شعاع، فرایند همجوشی هسته ای به تمامی می ایستد و دیگر ادامه نمی یابد. دیگر جاهای ستاره از راه جابجایی انرژی از مرکز به لایه های بیرونی گرم می شود. کارمایهٔ پدید آمده در هسته پس از گذر از لایه های پی در پی وارد شیدسپهر می شود و از آنجا به صورت نور یا انرژی جنبشی ذرات به فضا می گریزد.^[۴۶][۴۷]

در هستهٔ خورشید در هر ثانیه، زنجیرهٔ پروتون-پروتون ۹٫۲×۱۰^۳۷ بار روی می دهد. از آنجایی که در این فرایند چهار پروتون آزاد (هستهٔ هیدروژن) هم زمان درگیر است پس در هر ثانیه ۳٫۷×۱۰^۳۸ پروتون به ذرهٔ آلفا(هستهٔ هلیوم) دگرگون می شود به زبان دیگر۶٫۲×۱۰^۱۱ کیلو در ثانیه. در مجموع می توان گفت در سراسر خورشید نزدیک به۸٫۹×۱۰^۵۶ پروتون آزاد دگرگون می شود.^[۴۷]می دانیم که در هر همجوشی و دگرگونی هیدروژن به هلیوم نزدیک به ۰٫۷٪ از حرم به انرژی دگرگون می شود.^[۴۸] پس خورشید در هر ثانیه ۴٫۲۶ میلیون تن جرم را در دگرگونی ماده-انرژی درگیر می کند. یا می توان گفت ۳۸۴٫۶ یوتا وات^[۱] (۳٫۸۴۶×۱۰^۲۶) یا ۹٫۱۹۲×۱۰^۱۰ مگاتن TNT در هر ثانیه. این مقدار جرم از میان نمی رود بلکه بر پایهٔ هم ارزی جرم و انرژیبه صورت انرژی تابشی در می آید.