إرشادات مقترحات البحث معلومات خط الزمن الفهارس الخرائط الصور الوثائق الأقسام

مقاتل من الصحراء
Home Page / الأقســام / موضوعات دينية / الظواهر الطبيعية في القرآن والسُّنة، الشمس









أجزاء الشمس

7. أجزاء الشمس

أ. داخل الشمس

يسمى الجزء الداخلي من الشمس جوف الشمس، حيث تبلغ درجة الحرارة فيه ما يقرب من 15 مليون درجة مئوية. ويتكون هذا الجزء من مادة تبلغ كثافتها قدر كثافة الماء (100) مرة، ولكنها مازالت في حالة غازية. وفيه تحدث التفاعلات الحرارية النووية.

ب. منطقة الإشعاع

وراء جوف الشمس، وتشغل الثلث الأوسط من الشمس، وتصل درجة الحرارة فيه إلى ما يقرب من 2 مليون و500 ألف درجة مئوية. كما تساوي كثافة الغاز فيه كثافة الماء، والطبقات العليا من الإشعاع تكون حرارتها أقل من درجة حرارة الطبقات السفلية منه، ولما كانت حرارة الإشعاع تنتقل عادة من المنطقة الحارة إلى المنطقة الأقل حرارة، فإن الطاقة المنبعثة من جوف الشمس تتدفق من خلال منطقة الإشعاع في اتجاه سطحها. ويسمى هذا التدفق الحراري بالإشعاع.

ج. منطقة الحمل

على بعد ثلثي المسافة من المركز، وتنتهي إلى بعد 220 كم من سطح الشمس، وتصل الحرارة في هذه المنطقة إلى مليون ومائة ألف درجة مئوية، وتبلغ كثافة  الغاز 0.1 من كثافة الماء. وتكون الغازات فيه معتمة بحيث لا تنفذ منها الطاقة المنبعثة من باطن الشمس بطريق الإشعاع، بل على العكس إذ تعمل الطاقة على دفع الغازات في تحركات عنيفة تسمى الحمل أو الدوامات، هذه التحركات هي المسؤولة عن نقل معظم الطاقة الشمسية نحو السطح.

د. سطح الشمس أو المنطقة المرئية

يبلغ سمكها نحو 550 كم، ودرجة حرارتها 5500 درجة مئوية. وهذه المنطقة المرئية هي في الواقع الطبقة السفلي من جو الشمس. وهي قليلة الكثافة جدا، إذ تتراوح كثافتها بين جزء من مليون وواحد على عشرة من المليون من كثافة الماء.

وتحتوي الطبقة المرئية على عدد كبير من البقع الصغيرة التي نسميها الحبيبات. والحبيبات العادية تستمر على حالها لمدة 5 ـ 10 دقائق فقط، ثم تبدأ في التلاشي، وعندما تختفي هذه الحبيبات من سطح الشمس يحل مكانها حبيبات أخرى، ويعتقد الفلكيون أن هذه الحبيبات تنشأ نتيجة للتحركات العنيفة للغازات في منطقة الحمل، ويظهر على المنطقة المرئية كذلك بقع سوداء تسمى البقع الشمسية[1].

هـ. ما فوق السطح

تصل درجة الحرارة، على مسافة 160 كم فوق المنطقة المرئية، إلى ما يقرب من 4000°م. وترتفع درجة الحرارة مرة أخرى كلما ارتفعنا عن السطح، ففي المنطقة الملونة وهي الجزء الأوسط من جو الشمس تصل درجة الحرارة إلى ما يقرب من 27 ألف وثمانمائة درجة مئوية[2].

و. كيف تنتج الشمس الطاقة

ترسل الشمس إلى الفضاء طاقة ضوئية وحرارية، فهي تفقد من كتلتها على هيئة طاقة ما مقداره 3 مليون و600 ألف طن كل ثانية. ولا تستقبل الأرض من هذه الطاقة التي تفقدها الشمس سوى ما يقرب من 108كجم في الثانية الواحدة، أو ما يعادل جزءا من بليونين من الطاقة التي تبثها الشمس في الثانية الواحدة غير أن هذه الكمية تكفي لجعل الحياة ممكنة على سطح الأرض.

ولقد تساءل الكثيرون منذ آلاف السنين عن الكيفية التي يمكن للشمس أن ترسل بها ضوءها، وتستمر في ذلك رغم ما تفقده من طاقة هائلة كل ثانية. ولم تتوفر الإجابة عن هذا السؤال إلا عند حوالي عام 1900م[3]. عندما أوضح الفلكي البريطاني آرثر أدنجتون أن درجة حرارة مركز الشمس تبلغ عدة ملايين من الدرجات المئوية. عند هذه الدرجة تتحد نويات الذرات، في عمليات الاندماج الحراري النووي. وجاء عالم الفيزياء هانز بيتي من الولايات المتحدة الأمريكية، وكارل فون فايسكر من ألمانيا في الثلاثينيات من القرن العشرين ليؤكد هذا الرأي. وبيَّنا أن عملية الاندماج الحراري النووي قادرة على إيجاد كمية من الطاقة كافية لأن تظل الشمس في إشعاعها إلى بلايين السنين.

ز. الفرن الحراري النووي

ينتج عن تحول الهيدروجين إلى هيليوم داخل الشمس طاقةٌ حرارية وضوئية. وينتج الهيليوم خلال عدة تفاعلات نووية. وعادة ما يعبر العلماء عن هذه التفاعلات الحرارية النووية بأنها احتراق لعنصر الهيدروجين. غير أن هذه التفاعلات ليست عملية احتراق بالمعنى الذي نفهمه عن احتراق بعض المواد كالورق أو الخشب مثلا.

ح. 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 الأجزاء الواقعة فوق المناطق المعتمة من سطح الشمس. وهذه المناطق المعتمة تسمى بالبقع 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، (البقع الشمسية والعواصف الشمسية المختلفة جميعاً)، اسم: النشاط الشمسي.



[1] تنبعث الطاقة الشمسية من المنطقة المرئية على هيئة حرارة وضوء، ويتكون الضوء الذي ينطلق من المنطقة المرئية من ألوان عديدة متفاوتة في اللمعان. وهناك عناصر مختلفة في المنطقة المرئية تمتص بعض هذه الألوان وتمنع بذلك انطلاقها من الشمس. وليس من الصعب معرفة الألوان التي تمتص في الإشعاع الشمسي، إذ يقوم العلماء بإمرار أشعة الشمس من خلال منشورات زجاجية لتكوين طيف. وحيثما يمتص الضوء من الطيف ، يظهر مكانه خطوط سوداء، تعرف باسم خطوط فراونهوفر نسبة إلى جوزيف فون فرارنهوفر العالم الفيزيائى الألمانى الجنسية، الذي قام بدراستها في اوائل القرن التاسع عشر. ويتميز كل عنصر فيها بخطوط مميزة له من خطوط فراونهوفر. وقد عرف الفلكيون العناصر الموجودة في الشمس، من مقارنة خطوط فراونهوفر في جو الشمس بالخطوط المقابلة لها في أطياف العناصر المعروفة من الدراسات المعملية. ويظهر قرص الشمس في الصور الفوتوغرافية مختلف اللمعان في المناطق القريبة من المركز عنه عند حافة القرص التي تبدو أقل لمعانا. وتسمى هذه الظاهرة إظلام الحافة. ويحدث هذا الاختلاف لأن الضوء الذي يصل إلينا من مركز القرص يسلك نحو الأرض مسارا أكثر استقامة عن قرينه الواصل من حافة الشمس. ونتيجة لذلك فإن الضوء الواصل من مركز القرص لا تمتص منه الغازات المغلفة للشمس كثيرا. ولذلك فإن الإشعاعات التي تصل عن طريقه تكون صادرة من طبقات عميقة نسبيا في الطبقة المرئية. والغازات الأكثر عمقا أسخن من الغازات السطحية، وتعطي ضوءا أكثر لمعانا

[2] تتكون المنطقة الملونة من غازات حارة دائبة الحركة. ويتدفق بعض هذه الغازات في نتوءات تسمى الأشواك يبلغ سمكها 800 كم تقريبا. وتندفع إلى أعلى السطح على مسافة تبعد بحوالي 16 ألف كيلومتر. وتظل النتوءات مرئية لمدة قد تصل إلى 15 دقيقة. وترتفع درجة حرارة جو الشمس بمعدل سريع كلما ارتفعنا عن المنطقة الملونة حتى نصل إلى الإكليل، حيث يبلغ متوسط درجة الحرارة فيه 2 مليون ومائتين ألف درجة مئوية. وتتباعد الذرات في الإكليل بعضها عن بعض تباعدا كبيرا إلى درجة أن حرارة الغازات فيها تكون منخفضة. ولو قدر لرائد فضاء أن يتجول فيها بحيث يكون محميا من حرارة الشمس المباشرة، فسيشعر أنه في حاجة إلى التدفئة. وتنخفض درجة الحرارة تدريجيا كلما ابتعدنا عن الإكليل الشمسي إلى الفضاء الخارجي ولا توجد حدود لنهاية الإكليل فالغازات المكونة له تنتشر في الفضاء مبتعدة عن الشمس فيما يعرف باسم الرياح الشمسية. وقد تحير الفلكيون في تباين درجات الحرارة بين كل من المنطقة الملونة والإكليل. تسري الحرارة من المناطق الساخنة إلى المناطق الباردة، ومع ذلك فإننا نجد المنطقة الملونة أقل حرارة من المنطقة الخارجية عنهما في جو الشمس. ويعتقد الفلكيون أن درجة الحرارة العالية في كل من المنطقة الملونة، والإكليل، تحدث نتيجة لوجود تيارات عنيفة في الغازات المكونة لمنطقة الحمل، مع تأثيرات قوية للمجال المغنطيسي الموجود في باطن الشمس.

[3] حاول الكثيرون التوصل إلى تفسير يوضح الكيفية التي تبث بها الشمس الضوء والحرارة. واعتقد بعض العلماء أنها كرة عملاقة من الفحم المشتعل. وظن آخرون أن تساقط الشهب عليها هو السبب في انطلاق طاقتها. وفي عام 1800م ظن كل من هيرمان فون هيلمولتز الألماني الجنسية واللورد كلفين من بريطانيا، ان الشمس تستمد طاقتها من استمرار عملية الانكماش ، البطيء فيها. وقد كانت جميع هذه الأفكار والنظريات خاطئة. يعتقد العلماء أن الشمس تكونت منذ ما يقرب من 4 آلاف و 600 مليون سنة. ولا توجد وسيلة أخرى تمكن الشمس من الاستمرار في إضاءتها وحرارتها كل هذه السنين إلا عن طريق الطاقة النووية. ولم يمض عام 1900 م حتى تمكن بعض العلماء من صياغة نظريات عن الطاقة النووية.