|
از همــــــه جــــــــا از همـــــــه رنـــــــگ بزرگ ترین سایت مطالب ودانلود 
نور خورشید و اثر پراکنده‌کنندگی جو هنگامی‌که نور خورشید با جوّ زمین برخورد می‌کند، فوتون‌های نور آبی از طیف نور خورشید جدا شده و در جو پراکنده می‌شوند و به همین علت آسمان به رنگ آبی دیده می‌شود. جدا شدن طیف آبی از نور خورشید موجب می‌شود که رنگ قرمز در نور خورشید بیشتر نمایان شود که به همین علت ناظر روی زمین خورشید را به رنگ زرد مشاهده می‌کند. در هنگام طلوع و یا غروب که نور خورشید مسافت بیشتری را در جو می‌پیماید تا به ناظر برسد، فوتون‌های آبی بیشتری از طیف نور خورشید توسط جو جذب می‌شود و به همین علت خورشید به رنگ نارنجی یا قرمز مشاهده می‌شود.
ور خورشید منبع اصلی تأمین انرژی در زمین است. [ثابت خورشیدی]، مقدار انرژی‌ای است که هر منطقه‌ای که مستقیماً تحت تاثیر تابش نور خورشید قرار می‌گیرد، دریافت می‌کند. ثابت خورشیدی برای منطقه‌ای در فاصله یک واحد نجومی از خورشید، که زمین نیز در همین فاصله قرار گرفته، تقریباً برابر با 1370 وات به ازای هر مترمربع است.
نوری که از خورشید به سطح کره زمین می‌رسد، بسیار ضعیف‌تر از آن چیزی است که باید به زمین برسد که البته علت این امر برخورد نور خورشید با جوّ زمین است. بنابراین میزان ثابت خورشیدی برای هر نقطه‌ای که در شرایط هوایی مطلوب و غیرابری تحت تاثیر تابش مستقیم نور خورشید قرار گیرد (زمانی که خورشید در [سمت الرأس] -که همان نقطه اوج خورشید است- قرار داشته باشد) حدود 1000 وات به ازای هر یک متر مربع است. این انرژی می‌تواند با روش‌های طبیعی و مصنوعی گوناگونی تحت کنترل درآمده و به خدمت گرفته شود. به عنوان مثال، گیاهان در فرایند فوتوسنتز نور خورشید را جذب کرده و با تغییر این انرژی به ترکیبات شیمیایی اکسیژن تولید می‌کنند و ترکیبات کربن‌داری چون دی‌اکسیدکربن را کاهش می‌دهند. همچنین گرما و یا انرژی الکتریکی تولید شده توسط باتری‌های خورشیدی نیز نقش بزرگی در تامین نیازهای بشر امروزی ایفا می‌کند. انرژی نهفته در نفت خام و سایر سوخت‌های فسیلی نیز در اصل میلیون‌ها سال پیش در اثر تابش نور خورشید به گیاهان و تشکیل مواد آلی در آنها به وجود آمده است. [اشعه فرابنفش] خورشید دارای خاصیت گندزدایی و ضدعفونی‌کنندگی است که می‌توان از آن برای ضدعفونی کردن آب و تجهیزات گوناگون (مانند تجهیزات پزشکی) بهره گرفت. این اشعه دارای فواید پزشکی گوناگونی است که در این میان، می‌توان به تولید "ویتامین د" در بدن در اثر تابش آن به پوست اشاره کرد. مقادیر بسیاری از اشعه فرابنفش خورشید قبل از رسیدن به زمین توسط لایه ازن جذب می‌شود و تنها مقادیر اندکی از آن به سطح زمین می‌رسد که دیگر برای انسان مضر نیست. بنابراین با تغییر عرض جغرافیایی، میزان اشعه فرابنفشی که به سطح زمین می‌رسد نیز تغییر می‌کند. در اصل زاویه‌ای که خورشید در هنگام ظهر با سمت الرأس می‌سازد، منشأ تمام تنوع‌های زیستی مانند تنوع رنگ پوست انسان‌ها (با توجه به اینکه در کدام بخش از کره زمین زندگی می‌کنند) است.
میدان‌های مغناطیسی و فعالیت‌های خورشیدی میدان‌های مغناطیسی خورشید موجب بروز پدیده‌های گوناگونی می‌شود که همه این پدیده‌ها تحت عنوان فعالیت‌های خورشیدی شناخته می‌شوند. بخشی از این فعالیت‌ها شامل شکل‌گیری لکههای خورشیدی در سطح خورشید، شعله‌ها و زبانه‌های عظیم خورشیدی و متغیر بودن شدت وزش بادهای خورشیدی است که این بادها عناصر گوناگونی را همراه خود به سراسر منظومه شمسی حمل می‌کنند.
هنگامی که بادهای خورشیدی به زمین می‌رسند باعث به وجود آمدن پدیده‌های گوناگونی از جمله شکل‌گیری شفق‌های قطبی در عرض‌های جغرافیایی میانی و بالاتر و ایجاد اختلال در ارتباطات رادیویی و همچنین قطع جریان برق می‌شوند. با وجود آنکه خورشید نزدیک‌ترین ستاره به زمین است و طی سالیان متمادی دانشمندان بسیاری به دقت آن را مورد بررسی و مطالعه قرار داده‌اند، اما هنوز سوالات بی‌پاسخ بی‌شماری در رابطه با خورشید باقی مانده است؛ از جمله آنکه چرا جوّ خارجی خورشید دارای درجه حرارتی معادل با یک میلیون کلوین است، در حالی که درجه حرارت سطح خورشید که شیدسپهر نامیده می‌شود تنها 6000 کلوین است. موضوعاتی که مطالعات جاری دانشمندان را به خود اختصاص داده است شامل بررسی چرخههای منظم فعالیت لکههای خورشیدی، مطالعه ماهیت فیزیکی و منشا پیدایش زبانه‌های خورشیدی، بررسی کنش و واکنش‌های مغناطیسی بین فام‌سپهر و تاج خورشیدی و بررسی و تحقیق راجع به ماهیت وجودی و چگونگی پیدایش بادهای خورشیدی و منبع انتشار آنهاست
چرخه حیات خورشید خورشید یک ستاره نسل سوم است که بر اساس یک نظریه قوی، شکل‌گیری آن ممکن است در اثر امواج پراکنده شده حاصل از شکل‌گیری یک یا چند [ابرنواختر] که منجر به فشرده شدن غبار میان‌ستاره‌ای شده، به وجود آمده است. منشا شکل‌گیری این نظریه، کشف وجود مقادیر فراوانی از عناصر سنگین در منظومه شمسی مانند طلا و اورانیوم بود. این عناصر به شکل قابل‌قبولی می‌توانند از واکنش‌های هستهای گرماگیر یک ابرنواختر تولید شده باشند و یا در جریان تغییرات هستهای از طریق جذب نوترون در داخل یک ستاره غول پیکر نسل دوم تولید شده باشند.
مشاهدات از روی زمین نشان داده است که مسیر حرکت خورشید در آسمان در طی یک سال دائماً در حال تغییر است، به صورتی که اگر در طی یک سال هر روز در ساعت و دقیقه معینی از خورشید عکسی گرفته شود و سپس نتایج تمام عکس‌ها در قالب یک عکس کنار هم قرار داده شود، مشاهده خواهد شد که مسیر حرکت خورشید شبیه به عدد 8 انگلیسی است. آشکارترین تغییر در مسیر حرکت خورشید در آسمان در طی یک سال، تغییر زاویه 47 درجه‌ای آن بین شمال و جنوب (به دلیل کج بودن 5/23 درجه‌ای محور زمین نسبت به خورشید) است که همین امر، اصلی‌ترین عامل پیدایش فصول در زمین محسوب می‌شود. همچنین، طبق قانون دوم کپلر به دلیل بیضوی بودن مدار حرکت زمین به دور خورشید، هنگامی که زمین در مدار خود به خورشید نزدیک می‌شود، بر شتاب حرکت آن افزوده شده و با دور شدن از خورشید از سرعت آن کاسته می‌شود. خورشید از نظر میدان مغناطیسی یک ستاره فعال محسوب می‌شود و دارای قطبهای مغناطیسی بسیار قوی و متغیری است که هر سال تغییر می‌کنند و هر 11 سال جای آنها به کلی عکس می‌شود. با استفاده از مدلهای شبیه‌سازی‌شده رایانه‌ای و با در نظر گرفتن سیر تکامل و نابودی ستارگان تخمین زده می‌شود که تا به حال در حدود 57/4 میلیارد سال از عمر خورشید سپری شده است و تقریباً می‌توان گفت خورشید در نیمه عمر خود قرار دارد. تخمین زده می‌شود که حدود 59/4 میلیارد سال پیش، از همپاشی سریع یک ابر مولکولی هیدروژنی عظیم باعث پیدایش خورشید یعنی پیدایش یک ستاره نسل سوم شد که این ستاره جوان در یک مدار تقریباً دایره‌ای‌شکل گردشش را به دور مرکز کهکشان راه شیری آغاز کرد؛ گردشی که هر یک دور آن 26000 سال نوری است. خورشید در حال حاضر تقریباً در دوران میانسالی خود به سر می‌برد و نیمی از عمر خود را سپری کرده است. این ستاره با سرعتی باور نکردنی جرم را در هسته خود به انرژی تبدیل می‌کند؛ یعنی در هر ثانیه بیش از 26/4 میلیون تن ماده در هسته خورشید به انرژی تبدیل می‌شود که این امر موجب درخشندگی و پرتوافشانی شدید خورشید می‌شود. با توجه به سرعت تبدیل جرم به ماده در خورشید، می‌توان این‌گونه نتیجه گرفت که تا به امروز خورشید جرمی معادل با 100 برابر جرم زمین را به انرژی تبدیل کرده است. خورشید از آغاز شکل‌گیری چیزی در حدود 10 میلیارد سال تحت عنوان یک ستاره رشته اصلی به سوختن ادامه خواهد داد. خورشید از جرم کافی برخوردار نیست تا بتواند در پایان عمرش به عنوان یک ابرنواختر منفجر شود. اما 5 الی 6 میلیارد سال دیگر خورشید وارد مرحله‌ای می‌شود که به آن مرحله غول سرخ گفته می‌شود. همچنان که سوخت هیدروژنی خورشید مصرف می‌شود و هسته آن منقبض و هر لحظه گرم‌تر می‌شود، لایه خارجی خورشید شروع به بزرگ شدن می‌کند. پیش از شروع همجوشی هلیوم در هسته خورشید، همجوشی هیدروژن در لایه‌ای اطراف هسته آغاز می‌شود. سپس در اثر بالا رفتن دمای هسته مرکزی خورشید همجوشی هستهای هلیوم آغاز می‌شود که منجر به تولید کربن و اکسیژن درون هسته می‌شود. ناپایداری دمای داخلی خورشید منجر به از دست رفتن جرم از سطح خورشید می‌شود. از طرفی بزرگ شدن لایه خارجی خورشید تا جایی ادامه می‌یابد که این لایه به نزدیکی مدار کنونی کره زمین خواهد رسید. البته تحقیقات و مطالعات اخیر حاکی از آن است که جرمی که خورشید قبل از آن که به مدار زمین برسد از سطح خود از دست داده است، منجر به کاهش تاثیر گرانشی آن و در نتیجه عقب راندن مدار زمین می‌شود. به‌طوری‌که زمین در فاصله دورتری از خورشید قرار خواهد گرفت و هنگامی که لایه خارجی خورشید به مدار کنونی زمین می‌رسد، زمین احتمالاً از غرق شدن در دل خورشید محفوظ خواهد بود. در این مرحله، زمین بخش بزرگی از جوّ خود را از دست خواهد داد؛ تمام آب‌های روی زمین در اثر دمای بالای محیط تبخیر خواهد شد و به فضا خواهد گریخت؛ خورشید به مدت 600 تا 700 میلیون سال بعد از آن، چنان گرم می‌شود که به یک کوره بسیار داغ تبدیل خواهد شد و دیگر برای زندگی به‌گونه‌ای که ما می‌شناسیم مناسب نخواهد بود.
چرخه حیات خورشید از آغاز پیدایش تا تبدیل شدن به یک کوتوله سفید و خاموش (منبع: ناسا)
هنگامی‌که خورشید در مرحله آخر عمر خود منبسط می‌شود تا به یک [غول سرخ] تبدیل شود، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر خواهد شد. گازهای منبسط‌شده و داغ خورشید، رنگ زرد و حرارت خود را از دست می‌دهند و قرمزرنگ و سرد خواهند شد، اما به دلیل بزرگتر شدن سطح خورشید، درخشندگی آن تا 1000 برابر افزایش می‌یابد و نور بیشتری از خود ساطع خواهد کرد. در ادامه فاز غول سرخ، به دلیل تغییرات بسیار شدید حرارتی در خورشید، این ستاره دائماً بزرگ و کوچک می‌شود که در اصطلاح به آن تپش خورشید گفته می‌شود. در حین این تپش‌ها، خورشید لایه‌های خارجی خود را از دست خواهد داد و آنها را به فضای اطراف خواهد انداخت که باعث شکل‌گیری یک [سحابی سیاره‌ای] خواهد شد. پس از آنکه خورشید تمام لایه‌های خارجی خود را به دور افکند، تنها بخشی که برجای خواهد ماند هسته بسیار داغ و درخشان خورشید خواهد بود که به آن [کوتوله سفید] گفته می‌شود. کوتوله سفید طی میلیارد‌ها سال به مرور و به آرامی سرد شده، به [کوتوله سیاه] تبدیل خواهد شد. این سرنوشت برای هر ستاره‌ای که کمتر از چهار برابر جرم اولیه خورشید یا کمتر از 4/1 برابر جرم نهایی خورشید جرم داشته باشد، به همین شکل روی خواهد بود.
چرخههای خورشیدی لکه خورشیدی و چرخه حیات لکههای خورشیدی هنگامی که با بهره‌گیری از فیلترهای مناسب به خورشید بنگرید اولین چیزی که نظر شما را جلب خواهد کرد، وجود لکه‌هایی تیره روی سطح خورشید است. علت تیره‌رنگ به نظر رسیدن این نقاط، پایین‌تر بودن دمای آنها نسبت به سایر نقاط سطح خورشید است.
لکههای خورشیدی حوزه‌هایی هستند که به علت وجود فعالیت‌های بسیار شدید مغناطیسی در این نقاط، انتقال حرارت در آنها متوقف شده و هیچ‌گونه جریان همرفتی در این نقاط وجود ندارد که این امر مانع از انتقال دمای بسیار بالای سطح داخلی و بسیار داغ خورشید به این نواحی و در نتیجه، سردتر بودن این نقاط نسبت به سایر مناطق خورشید می‌شود. این مناطق مغناطیسی منجر به گرمایش شدید تاج و شکل‌گیری مناطق فعال در خورشید می‌شود و خود، منبع شکل‌گیری [شراره‌های عظیم خورشیدی] و [فوران انبوه تاج خورشیدی] به خارج هستند. لکههای خورشیدی بسیار عظیم، می‌توانند وسعتی معادل با ده‌‌ها هزار کیلومتر داشته باشند. تعداد لکههای خورشیدی قابل رویت ثابت نیستند و در طول یک دوره یازده ساله چرخه خورشیدی تعداد آنها تغییر می‌کند. در ابتدای هر دوره از چرخه خورشیدی لکههای خورشیدی کمی قابل رویت هستند و گاهی نیز هیچ لکه خورشیدی مشاهده نمی‌شود. با گذشت زمان و ادامه چرخه خورشیدی بر تعداد لکههای خورشیدی افزوده می‌شود. این لکه‌ها به مرور حرکت کرده و به خط استوای خورشید نزدیک می‌شوند. لکههای خورشیدی معمولاً به صورت یک جفت و با قطبهای مغناطیسی مخالف وجود دارند. در هر جفت لکه خورشیدی، قطب مغناطیسی لکه‌ها به طور تناوبی در هر چرخه خورشیدی عوض می‌شود. بنابراین لکه‌ای که در یک چرخه خورشیدی قطب شمال محسوب می‌شود در چرخه بعدی قطب جنوبی خواهد بود. چرخههای خورشیدی تاثیر فراوانی بر فضای منظومه شمسی دارد که تاثیر آن بر شرایط جوی و آب و هوای زمین نیز کاملاً محسوس و آشکار است. کاهش فعالیت چرخه خورشید و ظاهر شدن تعداد لکههای خورشیدی کم، منجر به سرد شدن زمین و بالعکس، فعالیت بالاتر از حد متوسط خورشید در طی یک چرخه خورشیدی، منجر به گرم‌تر شدن زمین می‌شود. در قرن هفدهم، به نظر می‌رسید که چرخه خورشیدی برای چند دهه کاملاً متوقف شده باشد، چرا که در طی این چند دهه تنها چند لکه خورشیدی بسیار کوچک روی خورشید رصد شد. در این دوره که به [عصر یخبندان کوچک] موسوم است ساکنان کشورهای اروپایی دمای آب و هوای بسیار سردی را تجربه کردند
بررسی امکان‌پذیری چرخه بلندمدت خورشیدی و وقوع عصر یخبندان
فرضیه اخیر در زمینه چرخههای خورشیدی حاکی از وجود ناپایداری‌های مغناطیسی در هسته خورشید است. این فرضیه بیان می‌کند که این ناپایداری می‌تواند موجب تنزل و یا ارتقای فعالیت خورشید در طی یک دوره از چرخه خورشیدی شود. بر طبق این فرضیه، این اتفاق می‌تواند هر 41000 یا هر 100000 سال یک‌بار رخ دهد و به این ترتیب، می‌توان وجود عصرهای یخبندان را توضیح داد. این فرضیه نیز همانند سایر فرضیههای اخترفیزیک به طور مستقیم قابل آزمایش و تجربه‌پذیر نیست. مسأله نوترینوی خورشیدی سال‌های بسیار زیادی تعداد نوترینوهایی که از خورشید جدا شده و روی زمین آشکار می‌شد، تنها یک سوم تا نصف تعدادی را شامل بود که توسط مدلهای خورشیدی استاندارد تخمین زده می‌شد. این نتیجه غیرعادی و خلاف قاعده را مسأله نوترینوی خورشیدی نامیدند. نوترینو ذره‌ای بنیادی و خنثی است که در ضمن واپاشی بتای هسته‌های اتمی همراه با الکترون یا پوزیترون گسیل می‌شود. همانند نوترون، نوترینو نیز بار الکتریکی ندارد؛ نوترینو با الکترون‌ها عملاً اندرکنش نمی‌کند و باعث یونش قابل‌توجه محیط نمی‌شود. نوترینو ذره بنیادی ناپایدار و سبکی است که جرمش در حدود 200/1 جرم الکترون است. افزون بر این، برهمکنش نوترینو با هسته‌ها خیلی ضعیف است.
انرژی الکترون حاصل از واپاشی ذره بتا می‌تواند مقادیر مختلف، از صفر تا مقدار ماکزیمم معین W را داشته باشد. مهم است بدانیم که این مقدار ماکزیمم درست برابر با انرژی درونی آزاد شده در ضمن واکنش مذکور است. برای سازگاری با قانون بقای انرژی باید فرض کرد که در جریان واپاشی ذره بتا همراه با الکترون یک ذره دیگر نیز (یعنی نوترینو) تشکیل می‌شود. این ذره انرژی ای را با خود حمل می‌کند که مکمل انرژی الکترون تا W است. اگر نوترینو انرژی‌ای نزدیک به W با خود حمل کند، انرژی الکترون نزدیک به صفر است. اگر انرژی نوترینو کم باشد، برعکس، انرژی الکترون نزدیک به W است. تحلیل تفضیلی از واپاشی به دلایل متقاعدکننده دیگری بر گسیل نوترینو در این فرایند دلالت دارد. در هر ثانیه 1012 عدد نوترینو از بدن ما عبور می‌کند، اما از آنجا که نوترینوها تقریباً هیچ‌گاه بر ماده تاثیری نمی‌گذارند، ما متوجه عبور آنها نمی‌شویم و درست به همین دلیل است که می‌توانند به آسانی از مرکز خورشید، جایی که حرکت فوتون‌ها به دلیل چگالی بالا قرن‌ها طول می‌کشد، به بیرون گسیل شوند. هرچند نوترینوها را نمی‌توان به راحتی به کمک آشکارسازها شکار کرد، اما برخی فعل و انفعالات هستهای را می‌توان به کمک نوترینوها تسریع کرد و از این طریق به وجود آنها پی‌برد. با این وجود، باز هم تعداد نوترینوهایی که در این آزمایش‌ها به دست می‌آمد، یک‌سوم تعداد کل نوترینوهایی بود که بر اساس مدلهای رایانه‌ای پیش‌بینی می‌شد. برای توجیه مسأله نوترینوی خورشیدی، فرضیههای مختلفی بیان شد که در آنها سعی شده بود با بیان این موضوع که دمای داخلی خورشید کمتر از آنچه که تخمین زده می‌شود است، مسأله کم بودن شار نوترینوهای دریافتی روی زمین توجیه شود. همچنین به این موضوع نیز اشاره شده بود که نوترینوها هنگامی‌که فاصله بین خورشید تا زمین را طی می‌کنند، دارای نوساناتی می‌شوند که ممکن است همه آنها توسط آشکارسازهای روی زمین شناسایی و دریافت نشوند. به همین جهت در دهه 1980، چندین رصدخانه آشکارساز نوترینوی بسیار دقیق مانند [رصدخانه نوترینوی سادبری] در کانادا و [رصدخانه کمیوکنده] در ژاپن ساخته شد تا دانشمندان بتوانند با دقت هرچه بیشتری تعداد نوترینوهای دریافتی را اندازه بگیرند. نتایج این تحقیقات در نهایت منجر به کشف این موضوع شد که نوترینوها دارای [جرم ساکن] بسیار کوچکی هستند که به‌راستی می‌توانند دچار نوسان شوند. افزون بر این، در سال 2001 دانشمندان رصدخانه سادبری موفق شدند هر سه نوع نوترینوی دریافتی (نوترینوی الکترونی، [موئون]، و [تائو]) را به طور مستقیم شناسایی و آشکار کنند و به این ترتیب انتشار نوترینوی خورشید به طور کلی با نتایج حاصل از شبیه‌سازی استاندارد خورشید مطابقت داشت، هرچند که با توجه به میزان انرژی نوترینوها، تنها یک سوم نوترینوهای دیده شده روی زمین از نوع الکترونی هستند. نوترینوهای الکترونی تنها یکی از سه نوع نوترینویی هستند که به نظر می‌رسد وجود داشته باشند. از آنجا که آشکارسازهای اولیه تنها قادر به نشان دادن این دسته از نوترینوها بودند، تعداد کل نوترینوهایی که از خورشید به زمین می‌رسید، یک سوم کل نوترینوهایی به دست آمد که بر اساس مدلهای رایانه‌ای و محاسبات عددی همجوشی هستهای هیدروژن در مرکز خورشید به وجود می‌آمدند. بنابراین سرانجام مسأله نوترینوی خورشیدی که سال‌ها بی‌پاسخ مانده بود، حل شد
گرمایش تاج خورشیدی
سطح قابل‌رویت و نورانی خورشید (شیدسپهر) دارای درجه حرارتی معادل با 6000 کلوین است که بالای این منطقه و پس از فام‌سپهر، تاج خورشیدی با دمایی معادل با 1،000،000 کلوین قرار دارد. دمای بسیار بالای این منطقه نشان‌دهنده آن است که این ناحیه توسط منبع دیگری به غیر از گرمای گسیل‌شده از شیدسپهر تا به این حد گرم می‌شود.
این‌گونه تصور می‌شود که انرژی لازم برای گرم کردن هاله خورشید توسط جریان‌های بسیار متلاطم و سرکش لایه انتقال حرارتی که زیر شیدسپهر قرار دارد، تامین می‌شود که برای توجیه چگونگی آن دو نوع سازوکار متفاوت مطرح می‌شود. سازوکار اول شامل گرمایش موجی است و شکل‌گیری امواج صوتی، امواج گرانشی و امواج هیدرودینامیکی مغناطیسی در اثر وجود جریان‌های آشفته و متلاطم را شرح می‌دهد. این امواج پس از تولید به سمت بالا رفته و با برخورد به تاج خورشیدی باعث از همپاشی و آزاد شدن انرژی به صورت انرژی گرمایی می‌شود و سازوکار دوم شامل گرمایش مغناطیسی است که در این سازوکار، انرژی مغناطیسی به طور متداوم توسط جریان‌های موجود در شیدسپهر ساخته می‌شود و به سمت نواحی مغناطیسی و لکههای خورشیدی و در قالب شراره‌ها و شعله‌های بسیار عظیم خورشیدی رها می‌شود. همین امر منجر به گرمایش تاج خورشیدی از طریق فرایندهای بی‌شمار مشابه با سازوکار اول اما در مقیاس کوچک‌تر می‌شود.
خورشید جوان کم‌نور
مدل‌ها و فرضیههای مطرح شده در مورد فعالیت‌های خورشیدی حاکی از آن است که از 5/2 تا 8/3 میلیارد سال پیش که به آن [دوره آرکین] گفته می‌شود، خورشید تنها به اندازه 75% حال حاضر روشن و درخشان بوده است. چنین ستاره ضعیف و کم‌نوری قادر نبود به شکل‌گیری و پایدار نگه‌داشتن آب به‌صورت مایع روی سطح زمین کمک کند، بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که طی این دوره حیات روی زمین وجود نداشته است.
البته شواهد زمین‌شناسی موجود بیانگر آن است که زمین همواره در طول تاریخ حیاتش در محدوده دمایی نسبتاً مساعد و ثابتی قرار داشته است و حتی گفته می‌شود که زمین جوان از امروز اندکی گرم‌تر بوده است. دانشمندان بر سر این موضوع توافق‌نظر دارند که جوّ زمین جوان دارای مقادیر بسیار بیشتری گازهای گلخانه‌ای (مانند دی‌اکسیدکربن، متان و آمونیاک) نسبت به امروز بوده است که به واسطه آن با وجود کم‌نور و ضعیف بودن انرژی دریافتی از خورشید، جوّ زمین قادر بوده است گرمای کافی را روی زمین نگه دارد و مانع از فرار گرما از سطح زمین شود.
میدان مغناطیسی خورشید
به علت دمای بسیار بالای خورشید، مواد در خورشید حالت گازی و پلاسمایی‌شکل دارند که این امر به خورشید این امکان را می‌دهد که در نزدیک نواحی استوایی با سرعت بیشتری (25 روز) نسبت به نواحی نزدیک به قطبین (35 روز) بچرخد.
چنین تفاوتی در چرخش خورشید که به آن [چرخش تفاضلی یا افتراقی خورشید] گفته می‌شود منجر به گره خوردن و دورهم پیچیدن میدان‌های مغناطیسی خورشید به یکدیگر و شکل‌گیری [حلقه‌های مغناطیسی] می‌شود که موجب شکل‌گیری شعله‌ها و لکههای خورشیدی و چرخههای یازده ساله خورشیدی و همچنین جابجایی قطبهای مغناطیسی خورشید در هر یازده سال (با شروع هر دوره جدید) می‌شود.
تاریخچه رصد خورشید دوره باستان درک اولیه انسان‌های باستان از خورشید، صفحه‌ای مدور و درخشان در آسمان بود که بودنش در آسمان روز را پدید می‌آورد و نبودنش شب را در پی‌داشت.
خورشید به عنوان یک پدیده مافوق طبیعه و به عنوان یکی از خدایان توسط بسیاری از انسان‌های دوران باستان مورد پرستش و ستایش قرار می‌گرفته است که از آن میان، می‌توان به ساکنان امریکای جنوبی و همچنین ساکنان مکزیک امروزی اشاره کرد.
از آنجایی که به نظر می‌رسید خورشید در طول مدت یک سال یک بار به دور دایره‌البروج گردش می‌کند، ستاره‌شناسان یونان باستان خورشید را به عنوان یکی از هفت سیاره‌ای که تا آن زمان شناسایی کرده بودند، محسوب کردند و در نام‌گذاری هفت روز هفته از نام خورشید هم بهره گرفتند.
توسعه شیوه درک نوین و علمی‌خورشید
اولین فردی که تعریف علمی از خورشید ارائه کرد، فیلسوفی یونانی به نام [آناکساگوراس] بود که استدلال نمود خورشید یک توپ شعله‌ور تشکیل شده از ماده است که اندازه آن نه به کوچکی ارابه خدای خورشید، بلکه حتی از اندازه شبه جزیره جنوبی یونان نیز بزرگتر است. از آنجایی که افکار و گفتار این فیلسوف با عقاید حاکم بر مردم آن زمان مطابقت نداشت و نوعی ارتداد و بدعت‌گذاری محسوب می‌شد، برای درس عبرت دادن به مردم، او را زندانی و به اعدام محکوم کردند که سرانجام با مداخله و شفاعت [پریکلس] آزاد شد.
احتمالاً [اراتوستنس] اولین فردی بود که موفق شد به طور دقیق فاصله بین زمین و خورشید را معادل 149 میلیون کیلومتر محاسبه کند که این رقم تقریباً با اندازه‌گیری‌های امروزی مطابقت دارد. این فرضیه که خورشید در مرکز فضایی قرار دارد که سایر سیارات به گرد آن می‌چرخند، توسط یکی از یونانیان باستان به نام [آریستارکوس] و همچنین مردم هندوستان مطرح شد که این فرضیه بعدها توسط [نیکلاس کوپرنیک] دوباره جان تازه‌ای به خود گرفت و رواج یافت. در اوایل قرن هفدهم، اختراع تلسکوپ به دانشمندان و اخترشناسانی چون [توماس هریوت] و [گالیلو گالیله] کمک کرد تا بتوانند در مورد جزئیات بیشتری چون لکههای خورشیدی تحقیق کنند. گالیله اولین کسی بود که بررسی‌ها و تحقیق‌هایی روی لکههای خورشیدی انجام داد و سرانجام موفق به کشف این موضوع شد که این لکه‌ها بر روی سطح خورشید قرار دارند، نه آنکه اجرام کوچکی باشند که مابین زمین و خورشید قرار گرفته باشند. ایزاک نیوتن اولین بار با استفاده از یک منشور به بررسی نور خورشید پرداخت و متوجه شد نور خورشید از طیف وسیعی از نور با طول موج‌های مختلف و در نتیجه از رنگ‌های مختلف تشکیل شده است. در نخستین سال‌های مطالعه علمی‌خورشید منبع اصلی تولید انرژی در خورشید بزرگ‌ترین معمای حل‌نشده بشر بود. [لرد کلوین] خورشید را کره‌ای پنداشت که به دلیل گرمای بالا، مواد در آن حالت مایع دارند و بیان کرد که هسته خورشید بسیار گرم و داغ بوده است که با گذشت زمان این هسته سردتر و سردتر می‌شود و گرمای متساعدشده از خورشید نیز گرمای متساعدشده از هسته آن است. با توجه به این فرضیه، کلوین عمر خورشید را تا آن زمان چیزی در حدود 20 میلیون سال تخمین زد که با واقعیت بسیار تفاوت داشت. سرانجام در سال 1890 [ژوزف لاک‌یر] با کشف هلیوم با استفاده از طیف‌سنجی نور خورشید موفق به ارائه نظریه کامل‌تری در مورد منبع انرژی خورشید شد، اما در واقع تا سال 1904 هیچ مدرک و دلیل قطعی در رابطه با منبع انرژی ارائه نشد و همه دانشمندان تنها در حد فرضیه می‌توانستند به استدلال خود اتکا کنند. سرانجام آلبرت انیشتین بود که با ارائه معادله مشهور جرم- انرژی E = mc² توانست پاسخ مناسبی به این سوال بشر دهد.
ماموریت‌های فضایی برای کاوش خورشید
اولین فضاپیماهایی که برای مطالعه خورشید مورد بهره‌برداری قرار گرفتند، فضاپیماهای آژانس فضایی ایالات متحده، ناسا، بودند که با نام‌های [پایونیر] 5، 6، 7، 8 و 9 طی سال‌های 1959 تا 1968 به فضا پرتاب شدند. این فضاپیماها در مداری نزدیک به مدار زمین به دور خورشید گردش کردند و موفق شدند اطلاعات مناسبی در زمینه بادهای خورشیدی و میدان‌های مغناطیسی خورشید به زمین ارسال کنند. فضاپیمای پایونیر 9 توانست برای مدت زمان نسبتاً طولانی به فعالیت خود ادامه دهد و تا سال 1987 اطلاعات ارزشمندی به زمین مخابره کرد.
در دهه 1970، [هلیوس1] و ایستگاه فضایی [اسکای‌لب] با کمک تلسکوپ آپولو که داخل این ایستگاه تعبیه شده بود، موفق شدند اطلاعات بسیار ارزشمندی درباره بادهای خورشیدی و مشخصات تاج خورشیدی در اختیار دانشمندان قرار دهند. هلیوس1 ساخت مشترک ایالات متحده آمریکا و آلمان بود که در مداری نزدیک‌تر از مدار سیاره تیر به دور خورشید گردش کرد و اطلاعاتی در مورد بادهای خورشیدی به زمین ارسال نمود. در سال 1980 [ماموریت فضایی سولار ماکسیمم] توسط ناسا انجام شد که هدف از آن، مطالعه امواج گاما، اشعه ایکس و اشعه فرابنفش ساطع شده از خورشید در طی یک دوره از فعالیت شدید خورشیدی بود.اما چند ماه پس از پرتاب این فضاپیما، نقص الکتریکی در یکی از بخش‌ها باعث توقف فعالیت آن شد و تا 3 سال بعد، یعنی تا زمانی‌که خدمه شاتل چلنجر موفق به تعمیر این فضاپیما شدند، همچنان بدون آنکه اطلاعات یا عکسی به زمین ارسال کند به گردش خود در مدارش به دور خورشید ادامه داد. سولار ماکسیمم پس از تعمیر و قبل از بازگشت به زمین در سال 1989 توانست نقش مهمی در ارسال طلاعات و عکس‌های موردنیاز دانشمندان به زمین ایفا کند.
فضاپیمای ژاپنی [یوهکو] (به معنای پرتوی خورشید) در سال 1991 به فضا پرتاب شد و به بررسی شعله‌های خورشیدی با استفاده از اشعه ایکس پرداخت و به دانشمندان کمک کرد تا بتوانند فرق‌هایی بین شعله‌های خورشیدی قائل شوند و به تقسیم‌بندی آنها بپردازند. خورشیدگرفتگی حلقوی سال 2001 منجر به اختلال در ردیابی خورشید توسط این فضاپیما شد و در پی آن، کلیه فعالیت‌های یوهکو متوقف شد. این فضاپیما در سال 2005 با ورود به جوّ زمین سوخت و نابود شد.
یکی از مهم‌ترین ماموریت‌های فضایی انجام شده تا به امروز در رابطه با خورشید، [فضاپیمای سوهو] بوده است که در دوم دسامبر سال 1995 به فضا پرتاب شد که مدت ماموریت آن 2 سال در نظر گرفته شده بود. در حال حاضر، سوهو بیش از 10 سال است که همچنان در حال ارسال اطلاعات و عکس‌های بسیار مفید به زمین است.
تاج خورشیدی در این تصویر که توسط فضاپیمای سوهو گرفته شده است، به وضوح مشاهده می‌شود (عکس از ناسا)
[رصدگر سولار داینامیک] نیز در دسامبر 2008 برای مطالعه خورشید به فضا پرتاب خواهد شد که مدار آن بین زمین و خوشید در نقطه‌ای که برآیند نیروهای مغناطیسی زمین و خورشید مساوی است، خواهد بود. موضوع مطلب : درباره وبلاگ  با سلام خدمت شما بازدیدکننده گرامی ، خوش آمدید به سایت من . این سایت با به روز کردن مطالب خود باعث می شود اطلاعات شما بازدید کننده گرامی ارتقا یابد لطفا برای هرچه بهتر شدن مطالب این وب سایت ، ما را از نظرات و پیشنهادات خود آگاه سازید یا از طریق فرم تماس سایت یا ازطرق ایمیل Amirmohammad.omumi@yahoo.com ما را در بهتر شدن کیفیت مطالب یاری کنید. آخرین مطالب
آرشیو وبلاگ پیوندها
نویسندگان
آمار وبلاگ
فرم تماس امکانات دیگر پربازدیدترین مطالب
کد پربازدیدترین |
|
کلیه حقوق این وبلاگ برای از همــــــه جــــــــا از همـــــــه رنـــــــگ محفوظ است
|
