سایت رایانت

خورشید

دید کلی

می دانیم که خورشید ، انرژی خود را از طریق سوزاندن هیدروژن و تبدیل آن به هلیوم ‌تأمین میکند. واکنشهای هسته‌ای که این همجوشی را امک‌ان پذیر میسازند ، در مرکز خورشید اتفاق می‌افتند. هم اکنون حدود 50 درصد از این هیدروژن مرکزی به هلیوم تبدیل شده است. ظرف 5 میلیارد سال آینده ذخایر هیدروژن در این منطقه داغ تمام خواهد شد.

مرگ خورشید

با به پایان رسیدن ذخیره هیدروژن خورشید ، این ستاره زرد به یک غول سرخ انرژی تبدیل شده و باعث گداخت هلیوم به کربن و اکسیژن خواهد شد. حجم خورشید زیاد شده و دمای سطح آن کاهش می‌یابد. افزایش حجم ، کاهش دما را جبران می کند و کره زمین ‌گرمای بسیار زیادی از خورشید دریافت میکند و حیات روی زمین از بین می‌رود. سیارات یکی پس از دیگری تبخیر ‌میشوند. ‌ولی خورشید کاملا از بین نمیرود، بلکه سرانجام بصورت یک کوتوله سفید باقی می‌ماند. انسان و قهوه خورشیدی  انسانی که قصد احیا خورشید را دارد، نباید منتظر مرگ خورشید طی مراحل فوق باشد. باید قبل از اینکه خورشید به کوتوله سفید تبدیل شود ، بشر وارد عمل شود. وقتی ذخیره هیدروژن خورشید در منطقه مرکزی تمام شد ، خورشید محروم از سوخت وارد آخرین مراحل موجودیت ‌خود میشود. با این همه ‌تودههای وسیعی از هیدروژن سوخته نشده ، بین هسته و سطح خورشید باقی می‌ماند. این مطلب به یک معنا نوعی کارکرد نادرست ماشین خورشیدی است.  برای به جریان انداختن سوخت ، به یک پمپ نیاز است تا کوره مرکزی را از خاکسترهای ناشی از فرآیند همجوشی پاک کند. به این ت‌رتیب میتوانیم حیات خورشید را از حدود 10 میلیارد سال افزایش دهیم. برای انجام این کار باید مواد خورشید را بطور ادواری به هم بزنیم. درست همانگونه که یک فنجان قهوه را هم ‌میزنیم تا شکر با مایع مخلوط شود ، یا همانطور که با قرار دادن چوبهای حاشیه آتش ‌در مرکز آن ، آتش را احیا میکنیم. برای این منظور باید یک نقطه داغ بین مرکز و سطح خورشید ، کمی خارج تر از منطقه همجوشی ، ایجاد کنیم.

 روشهای احیا خورشید

یک روش برا احیا خورشید ، منفجر کردن سوپر بمبهای هیدروژنی است. با بمبهای امروزی نیز درجه حرارتهای بسیار بیشتر از حرارت مرکز خورشید ایجاد شده است. مسئله موجود در این روش ، رساندن بمب به مقصد مورد نظراست. بدون آنکه در این مسیر بخار شود.  روش دیگر ، فرستادن یک پرتو لیزری فوق العاده نیرومند و متمرکز به سطح خورشید است. مسئله موجود در این مورد هم این است که چگونه از پراکندگی بیش از حد سریع این انرژی جلوگیری کنیم.

احیاگرهای فرازمینی

به نظر می‌رسد تعدادی از ستارگان آسمان سوزاندن هیدروژن خود را بسیار بیش از آنچه معمولا انتظار می‌رفته است، ادامه ‌دادهاند. دانشمندان هنوز هم در جستجوی نوعی تبیین طبیعی برای این پدیده هستند.  شاید این پدیده ناشی از مداخله ساکنان سیاراتی باشد که برای نور و حرارت خود به این ستارگان وابسته‌اند!  شاید آنها با اطلاع از سرنوشت قریب الوقوع خود راهی برای بر هم زدن ستاره‌های خود و طولانیتر کردن عمر آنها یافته باشند!

احیاگری باستانی

تصویر خورشید در حال مرگ ، خاطر آزتکها را نیز به خود ‌مشغول میکرد. آنها برای آنکه خورشید را زنده نگه دارند، بصورت ادواری قربانیان انسانی تقدیم ‌میکردند. در محرابهایی که بر فراز هرمهای آنها ساخته شده بود، جوانانی که در عنفوان جوانی به سر می‌بردند، سلاخی ‌میشدند.

استفاده از انرژی خورشیدی

مقدمه

خورشید زمین را گرم و روشن می‌کند. گیاهان و جانوران نیز انرژی خورشیدی را لازم دارند تا زنده بمانند. اگر خورشید نبود یا از زمین خیلی دورتر بود و گرمای کمتر ‌به ما میرسید، سطح زمین خیلی سرد و تاریک ‌میشد و هیچ موجودی نمی‌توانست روی آن زندگی کند. همه ما به انرژی نیاز داریم، انرژی مانند نیرویی نامرئی در بدن ما وجود دارد و آن را بکار ‌میاندازد. اگر انرژی به بدن نرسد، توانایی انجام کار را از دست ‌میدهیم و پس از مدتی می‌میریم.  ما انرژی را از غذایی که ‌میخوریم یدست می‌آوریم. با هر حرکت و کاری که انجام می‌دهیم، بخشی از ‌انرژی موجود در بدن صرف میشود. حتی برای خواندن این مطلب هم مقداری انرژی لازم است. برای همین باید هر روز غذاهای کافی و مناسبی را بخوریم. گیاهان و جانوران نیز برای زنده ماندن و رشد و حرکت ، به انرژی ‌نیاز دارند، که منشأ همه اینها از خورشید میباشد.

انسانهای اولیه و انرژی خورشیدی

انسان از زمانهای دور از نور و گرمای خورشید استفاده می‌کرده است. هزاران سال قبل ، انسانهای نخستین آموختند که چگونه پوست حیوانات و گیاهان خوردنی را زیر نور خورشید خشک کنند. آنها کم کم فهمیدند که اگر غار محل زندگیشان رو به آفتاب باشد، در ماههای سرد زمستان گرم می‌ماند. ‌اکنون نیز مردم خانههای خود را رو به آفتاب می‌سازند تا از نور و گرمای آن استفاده کنند. در سراسر دنیا ‌کشاورزان میدانند که محصولات در شیبهای آفتابگیر بهتر رشد می‌کنند. آنها محصولات کشاورزی ‌و گوشتهای مختلف را زیر نور خورشید خشک میکنند تا فاسد نشوند.

کاربردهای انرژی خورشیدی

حدود 300 سال قبل، یک دانشمند سوئیسی آب گرمکنی ساخت که با استفاده از انرژی ‌خورشید آب را گرم میکرد. این آب گرمکن ، جعبه‌ای چوبی بود که در شیشه‌ای و کف سیاه و تیره داشت. قسمت سیاه ، گرمای خورشید را می‌گرفت و ‌آب را گرم میکرد و دمای آن را به حدود 88 ‌درجه سانتیگراد میرساند. حدود دویست سال قبل نیز در فرانسه از پرتوهای خورشید برای جوش آوردن آب یک دیگ بخار استفاده شد. بخار دیگ ، یک دستگاه چاپ را به کار ‌میانداخت. از این دستگاه برای چاپ روزنامه استفاده ‌میکردند.  انرژی که از خورشید بدست می‌آید، نیروی خورشیدی نامیده  ‌میشود. با استفاده از باتری خورشیدی ‌میتوان این انرژی را جمع آوری و ذخیره کرد. باتریهای کوچک ‌با سیمهای ظریف پوشانده شدهاند. این سیمها برق تولید شده بوسیله نور خورشید را می‌گیرند و به دستگاه مورد نظر ‌میرسانند. از باتریهای خورشیدی برای بکار انداختن دستگاههای کوچکی مثل ساعت و ماشین حساب استفاده می‌شود. ‌در جاهای دور افتادهای که برق وجود ندارد و آفتاب نیز ‌درخشان است، با استفاده از تعداد زیادی باتری خورشیدی میتوان ‌وسیلههای بزرگتری مثل تلویزیون را روشن کرد.

مشکلات استفاده از انرژی خورشیدی

‌دستگاههای برقی بزرگ را نمیتوان به راحتی با نیروی ‌خورشید روشن کرد، این دستگاهها برق زیادی مصرف میکنند که برای تولید آن باید تعداد زیادی باتری خورشیدی را بکار گرفت. علاوه بر آن برای قراردادن باتریها در هوای باز و رو به خورشید ، بام یا زمین بزرگی لازم است. مشکل دیگر آن است که خورشید ‌همیشه نمیتابد. مثلا با غروب خورشید شب از راه می‌رسد و در زمستان نیز خیلی وقتها خورشید پشت ابرهایی که آسمان را می‌پوشانند ‌پنهان میشود. در این زمانها ، انسان انرژی خورشید را بیش از هر زمان دیگری نیاز دارد، زیرا هوا سرد است. پس باید راههایی بیابیم و انرژی خورشید را برای چنین وقتهایی ذخیره کنیم.

انرژی خورشیدی و مسائل زیست محیطی

نیروی خورشیدی از طبیعت سرچشمه می‌گیرد و چون انسان در تولید آن دخالتی ندارد، آلودگی ایجاد نمی‌کند. اما ساختن باتریها و جمع آورهای خورشیدی که انرژی نور خورشید را می‌‌گیرند و به برق تبدیل میکنند، پر هزینه و گران است. از سوی دیگر ، همان طور که قبلا گفتیم، جمع آورهای ‌خورشیدی جای زیادی میگیرند و مثلا اگر بخواهیم برق شهری را با استفاده از انرژی خورشید تولید کنیم، به زمینی بزرگتر از خود آن شهر نیاز داریم. سوختهای فسیلی روز به روز کمتر می‌شود و قیمت آنها بالاتر می‌رود. به این ترتیب روزی می‌رسد که انسان ناچار است بجای این سوختها را با انواع دیگر انرژی پر کند.

ابزارهای مورد استفاده

برای استقاده از انرژی خورشید ‌فکرهای زیادی کردهاند که یکی از آنها ساختن دودکشهای خورشیدی است. این دودکشها در وسط یک سقف پلاستیکی بزرگ ‌قرار میگیرند. نور خورشید از پلاستیک شفاف می‌‌گذرند و هوای زیر آن را گرم میکند. هوا وقتی گرم ‌می‌شود، بالا میرود. به این ترتیب ، هوای گرم از راه دودکش بالا ‌میرود و توربینی را بکار می‌اندازد و برق تولید می‌شود.  زیر ‌سقف پلاستیکی این دودکشها میتوان گیاهان مختلف پرورش داد، چون شرایط ‌آن کاملا شبیه گلخانه است. وقتی نور خورشید از پنجره به درون اتاق ‌میتابد، هوای آن را گرم می کند. ‌بعضی از خانه‌های جدید دیواری شیشهای دارند که پشت آن دیوار دیگری از یک ماده سیاه رنگ قرار گرفته است. رنگ سیاه بخش زیادی از گرمای خورشید را می‌گیرد و خانه را برای چند ساعت گرم نگه میدارد.

نظریات

این نظریه در سال 1900 بوسیله الیور لوچ انگلیسی چاپ و منتشر گردید و حدود سی سال بعد یعنی در سال 1932 جی. بارتلز خاطر نشان ساخت که ارتباطی میان توفانهای مغناطیسی و فعالیت مشعلهای خورشیدی موجود نیست و احتمالاً این پدیده را بایستی با دوره چرخش 27 روزه خورشید مربوط دانست. به گمان بارتلز اختلالات مغناطیسی زمین بر اثر فعالیت مناطقی از خورشید که آنها را مناطق می‌‌نامید، ایجاد میگردد.

از آنجائی که هیچ مانع خارجی در سر راه مواد مزبور وجود ندارد. لذا از سرعت جریان آنها کاسته می‌گردد و به سان گلوله‌ای که در سراشیب غلطان است، ‌همچنان به راه خود ادامه میدهند. منشأ این پدیده همانا تاج خورشیدی است که بسا در سرشت خود همواره در انبساط و پراکنش بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته از لایه‌های زیرین خویش تغذیه می‌کند. اما ‌اینکه مکانیسم تغذیه دقیقاً چگونه عمل میکند؟ هنوز به درستی روشن نیست.

نتایج بدست آمده از کاوشهای فضائی کشورهایی چون اتحاد جماهیر شوروی و آمریکا (بویژه مارینر 2 ) مداومت باد خورشیدی را ثابت می‌سازد و با آغاز عصر فضا ، تحقیق در زمینه آشنایی با این ‌مکانیسم با جدیت هر چه تمامتر دنبال میگردد و هر روز بر ‌آگاهی با در مورد شناخت پدیده باد خورشیدی افزوده میشود.

ویژگیهای باد خورشیدی

باد خورشیدی بطور پیوسته و با سرعت بین 200 تا 900 کیلومتر ‌در ثانیه در فضای میان سیارات میوزد (رقم بین 400 تا 500 ‌کیلومتر در ثانیه را میتوان سرعت متوسط بادهای خورشید محسوب داشت) و ذراتی که بوسیله باد خورشیدی حمل ‌میشوند حدود 4 تا 5 روز وقت لازم دارند تا به زمین برسند. باد خورشیدی شامل تعدادی الکترون و پروتون همراه با مقدار کمی یون های سنگین می‌باشد.

مهمترین ذرات باد خورشیدی در فاصله خورشید تا زمین را ذرات  (هسته هلیوم) تشکیل می‌دهند که حدود 4 تا 5 درصد مجموع ذرات را به خود اختصاص داده‌اند. تراکم متوسط این ذرات آلفا چیزی حدود در متر مکعب است که این رقم با فاکتوری معادل بیش از صد در تغییر است. (به طور مثال تراکم ذرات مزبور در سطح دریای زمین برابر در متر مکعب می باشد).

دمای پلاسمای باد خورشیدی که بر حسب پراکنش سرعت ذرات ‌بیان میگردد. در نزدیکیهای زمین حدود کلوین است. با این ترتیب ظاهراً زمین در لفافی از پلاسمای بسیار گداخته و ‌بسیار رقیق پوشیده شده، این وضعیت نشان میدهد که خورشید از جرم خود ‌حدود کیلوگرم در ثانیه میکاهد و ‌آن را به پدیدهای بنام باد خورشیدی مبدل می‌سازد. با این روند مدتی معادل حدود سال وقت لازم است تا تمام جرم خورشید بر باد رود. جالب اینجاست که این مدت تقریباً 10 بار ‌طولانیتر از مدت زمان آغاز پیدایش و فعالیت خورشید تا زمان حاضر است.

منظومه شمسی

هر سیاره‌ای که در آسمان شب دیده می‌شود، عضو خانواده خورشید یا منظومه شمسی است. پنج سیاره که با چشم غیر مسلح قابل روئیت هستند، عبارتند از عطارد (تیر) ، زهره (ناهید) ، مریخ (بهرام) ، مشتری (برجیس) و زحل (کیوان). عطارد نزدیکترین سیاره به خورشید است. آن را به راحتی نمی‌توان یافت، زیرا هیچگاه در آسمان فاصله بیشتری از خورشید نمی‌گیرد. زهره نیز نزدیکتر از زمین به خورشید است. این سیاره درخشان ، هنگام طلوع یا غروب ‌خورشید به خوبی دیده میشود و به همین سبب گاه ستاره صبح یا ستاره شام خوانده می‌شود. مریخ به خاطر رنگش به سیاره سرخ مشهور است. دو سیاره غول پیکر مشتری و زحل غالبا قابل روئیت بوده و با نور ثابت زرد رنگ ‌میدرخشند. مریخ ، مشتری و زحل نسبت به زمین از خورشید دورتر هستند.

کشف سیارات با تلسکوپ

بعد از اختراع تلسکوپ ، اخترشناسان سه سیاره دور دست دیگر را نیز یافتند. سیاره اورانوس در سال 1781 میلادی ( 1160 شمسی) ، نپتون در 1846 میلادی ( 1225 شمسی) و سیاره پلوتو در 1930 میلادی ( 1309 شمسی) کشف شدند. همه ‌این هشت سیاره به همراه زمین در مدارهایی به دور خورشید می‌گردند. گردش همه آنها در یک جهت است. سیاره‌های نزدیکتر به خورشید ، مدار خود را در مدت کوتاهتری می‌پیمایند. عطارد که نزدیکترین سیاره به خورشید است، در 88 روز ، زمین در یک سال و مشتری در 12 ‌سال خورشید را دور میزنند.

گردش سیارات

یکی از اخترشناسان بزرگ که حرکت سیاره‌ها را مورد مطالعه قرار داد، یوهانس کپلر ، اخترشناس لهستانی بود. او در سال 1609 میلادی ( 988 شمسی) کشف کرد که مدار سیارات به شکل دایره‌های کشیده یا بیضی است. هر بیضی دو کانون دارد و در مدار سیارات ، خورشید در یکی از کانونها واقع ‌است، یعنی فاصله سیاره از خورشید ، هنگام گردش در مدار خود ، اندکی تغییر می‌کند.

کپلر موفق شد که ‌چگونگی حرکت سیارهها را کشف کند. اما آیزاک نیوتن ، ریاضیدان انگلیسی ، دریافت ‌که عامل نگهدارنده سیارهها در مدارهایشان ، نیروی گرانشی است. نیروی گرانش زمین سبب می‌شود  که همه ‌اجسام به سطح آن سقوط کنند. اگر نیروی گرانش خورشید همواره سیاره‌ها را به طرف خود نمی‌‌کشید، همه آنها در اعماق فضا پراکنده ‌میشدند.

اقمار

‌بسیاری از سیارهها قمرهایی در اطراف خود دارند. ‌از اینرو ، منظومههای کوچکی را تشکیل ‌میدهند. فقط سه قمر در اطراف تمامی ‌سیارات خاکی در حال چرخش هستند (ماه ما ، دیموس و فوبوس از مریخ) در مقابل ، سیارات مشتری‌گون دارای حداقل پنجاه قمر (بدون در نظر گرفتن چاردن) و همچنین چندین حلقه هستند که شامل تعداد زیادی قمر کوچک می‌باشند. این اجرام ‌‌از صخرههای کوچک تا اجرامی‌ به اندازه‌‌های سیارهای را دربر می‌گیرند.

شهاب‌سنگ

‌دنبالهدارها گاه ‌از دورترین بخشهای منظومه شمسی به دیدن ما می‌آیند. در فضای میان سیاره‌ها غبار و سنگ نیز وجود دارد. این سنگهای فضایی که شهاب‌سنگ نامید‌ه میشوند، هنگام برخورد با جو زمین به صورت شهاب ‌در میآیند و می‌درخشند.

خورشید گرفتگی:

تاریخچه

در طول تاریخ این پدیده همواره مورد توجه اقوام و ملل مختلف بوده است. اغلب تمدنهای کهن خورشید گرفتگی را پدیده‌‌ای شوم میپنداشتند و درباره آن اعتقادات خرافی داشتند. چینیها عقیده داشتند که هنگام خورشید گرفتگی اژدهایی خورشید را ‌میبلعد. در بسیاری از فرهنگها خورشید گرفتگی بلایی آسمانی پنداشته ‌میشده است. مردم هند در خلال گرفتگی خود را تا ‌گردن در آب فرو میکردند و اعتقاد داشتند که با این کار به خورشید و ماه کمک ‌میکنند تا در برابر اژدها از خود دفاع کنند.

خورشید گرفتگی از دیدگاه علمی

اندازه ظاهری خورشید و ماه از زمین باهم برابر است. علت این امر آن است که فاصله این دو جسم از کره ما متفاوت است. ‌در نتیجه در زمانهایی که ماه مسقیما از جلوی خورشید عبور میکند قرص خورشید در پس آن پنهان می‌شود. شرط لازم و کافی برای وقوع پیوستن کسوف آن است که زمین ، خورشید و ماه در یک خط یا تقریبا یک خط راست قرار بگیرند، بطوری که سایه ماه بر بخشی از زمین بیافتد کل این سایه از دو قسمت نیم سایه که در قسمت بیرونی است نیمه درونی که تاریک و سیاه است تشکیل شده است

در محدوده نیم سایه ماه تنها قسمتی از خورشید را پوشانده است که به آن خورشید گرفتگی جزیی ‌میگویند. در خلال گرفت بر اثر حرکت ماه و چرخش زمین سایه ‌ماه زمین را از غرب به شرق طی میکند، به این سیر حرکتی سیر گرفتگی کلی ‌میگویند. هر کسی که در این مسیر باشد خورشید را در حالت گرفت کلی خواهد دید، این مسیر در بیشترین حالت به 320 ‌کیلومتر میرسد و حدود نیم ‌درصد سطح زمین را میپوشاند. معمولا هر 1.5 سال خورشد گرفتگی کلی روی ‌میدهد، اما ما در طول عمرمان شاید یک بار شانس تماشای این پدیده را داشته باشیم.

کسوف تنها برای زمین

تصادف شگفت‌آوری است که اندازه ظاهری قمر زمین ، یعنی ماه ، به اندازه ظاهری خورشید برابر است. گر چه خورشید 400 بار دورتر از ماه است، اما 400 بار هم بزرگتر از آن است. قطر بسیار بزرگ خورشید ، در اثر مشاهده از این فاصله زیاد ، کاملا کوچک دیده ‌میشود. اگر این پدیده جالب توجه وجود نداشت‌‌، نمیتوانستیم اطلاعات بیشتری در مورد جو بیرونی خورشید بدست ‌میآوریم. بجز زمین ، در هیچ یک از سیارات منظومه شمسی پدیده گرفتگی خورشید رو‌ی نمیدهد.

علل کسوف

حدود 30 ‌روز طول میکشد تا ماه یک بار زمین را دور بزند. دو یا سه بار در هر سال ، ماه در مسیر خود ، مستقیما از فاصله بیان زمین و خورشید می‌گذرد. در این هنگام گرفت خورشید رخ می‌دهد. قرص تاریک ماه برای مدت کوتاهی همه خورشید یا بخشی از آنرا می‌پوشاند.

چرا هرگاه ماه از میان زمین و خورشید می‌گذرد این پدیده اتفاق نمی افتد؟

دلیل این امر اینست که مدار ماه و زمین باهم زاویه دارد و در بسیاری از حالات ماه از بالا یا پایین قرص خورشید می‌گذرد. مدار زمین و ماه در دو نقطه به هم بر خورد می‌کنند ‌که به این دو نقطه گرههای مداری می‌گویند و ماه هرگاه در این گره با زمین و خورشید در یک خط قرار بگیرد خورشید گرفت‌گی صورت میگیرد.

انواع کسوف کسوف کامل

در این حالت ماه در نزدیکترین فاصله خود به زمین قرار دارد و در یک خط راست نیز قرار دارند. در این حالت کل قرص خورشید در پشت ماه پنهان می‌شود. سایه ماه فقط چند کیلومتر از سطح زمین ‌را در بر میگیرد و به موازات حرکت ماه در مدار خود ، یک مسیر طولانی منحنی شکل در روی زمین می‌پیماید. تنها کسانی ‌میتوانند گرفتگی خورشید را ببینند که در جایی از این مسیر باریک و طولانی واقع باشند.

در هر نقطه ، مدت گرفتگی کامل ، بیشتر از دو تا پنج ‌دقیقه طول نمیکشد. ‌هر چه گرفتگی کامل نزدیکتر میشود، آسمان تاریکتر ‌میشود و ستارگان بیشتری پدیدار می‌شوند. هنگامی که قرص خورشید کاملا پوشانده می‌شود، هاله سفید رنگ درخشانی در اطراف ماه می‌درخشد. این همان تاج است که ب‌صورت هالهای از گازهای رقیق و داغ از خورشید جریان دارند. در کنار قرص سیاه ماه ، حلقه باریک و سرخ رنگی از گازهای خورشید به چشم می‌خورد که فام سپهر نام دارد. 

کسوف جزئی

ساعتی پیش از آغاز گرفتگی کامل ، ماه شروع به ‌پوشاندن بخشی از خورشید میکند. در این مرحله گرفتگی صرفا حالت جزئی دارد. در نواحی وسیعی در هر دو سوی مسیر گرفتگی ، تنها گرفتگی جزئی قابل روئیت است. در بر خی گرفتگیها فقط نیم سایه با زمین در تماس است و تمام سایه از افراز قطبین می‌گذرد. طبعا این نوع خورشید گرفتگی در قطبین صورت ‌میگیرد.

کسوف حلقه ای

فاصله خورشید تا زمین و ‌نیز فاصله تا ماه ثابت نیست، این فاصلهها اندکی تغییر می‌کنند. هنگامی که زمین از حالت عادی خورشید نزدیکتر و از ماه دورتر است، اندازه ظاهری ماه کوچکتر از اندازه ظاهری خورشید می‌شود. اگر در این مواقع گرفتگی رخ دهد، ماه نمی‌تواند قرص خورشید را بطور کامل بپوشاند. در نتیجه حلقه ‌درخشانی از نور خورشید دور تا دور ماه را فرا میگیرد. این حالت را گرفت حلقه‌ای ‌مینامند. در گرفت ‌حلقهای ، آسمان همچنان روشن است و تاج خورشیدی نیز دیده ‌نمیشود. به این دلیل ، ارزش علمی گرفت حلقه‌ای کم است.

ثبت کسوف

مردم در زمانهای قدیم از گرفتگی خورشید می‌ترسیدند. آنها علت گرفتگی را نمی‌دانستند و خیال می‌کردند که ممکن است خورشید برای همیشه ناپدید شود. امروزه گرفتگی کامل ، برای اخترشناسان فرصت گرانبهایی است تا بخشهای کم نورتر تاج و نیز لایه فام سپهر را مطالعه کنند. مدتها پیش از آنکه گرفتگی رخ دهد. برنامه ریزی دقیقی صورت می‌گیرد، تا چندین هیئت در مسیر گرفت مستقر شوند.

اخترشناسان تلاش میکنند تا محلهایی را انتخاب کنند که در مدت کوتاهی ، گرفتگی ابری نباشد. طی چند دقیقه قابل استفاده ، دوربینها و دستگاهها ، همزمان به عکسبرداری ‌و آزمایشهای مختلف مشغول میشوند. حتی برخی از گروههای پژوهشگر در حالی که دستگاهها را در هواپیما جای می‌‌دهند، مطالعات خود را هنگام پرواز انجام میدهند. آنها با این ‌روش میتوانند از مزاحمت ابرها به دور باشند و نیز با پرواز هواپیما ، مسیر سایه ماه را دنبال کنند. از اینرو به مدت مشاهده گرفتگی چندین دقیقه افزوده م‌یشود

اهمیت علمی کسوف

ارزش علمی خورشید ‌گرفتگی به بررسیهایی است که هنگام گرفتگی کلی میتوان انجام داد که در مواقع دیگر عملا غیر ممکن است. وقتی ماه قرص خورشید را می‌پوشاند لایه‌‌های خارجی جو خورشید را میتوان رصد کرد. با پدیدار ‌شدن ستارهها ‌میتوان انحنای فضا - زمان را اندازه گیری کرد با محاسبه زمان تماس اول ماه با خورشید ‌میتوان به جزئیاتی در حرکت مداری ماه و زمین ‌پیبرد. ‌میتوان ‌ستارگان دنبالهداری را که در حضیض هستند را بررسی کرد و... .

در قرن اخیر مهمترین سنجشهای خورشید گرفتگی اندازه گیری مکان ستاره‌های قابل روئیت در اطراف خورشید و تأیید تجربی نسبیت عام انیشتین است. نسبیت عام پایه کهکشان شناسی نوین است. 

خورشید

مقدمه

خورشید ستاره‌ای است از ستارگان رشته اصلی که 5 ‌میلیارد سال از عمرش میگذرد. این ستاره کروی شکل بوده و عمدتا از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. وسعت این ستاره 1.4 میلیون کیلومتر ( 870000 مایل) است. جرم این ستاره 7 برابر جرم یک ستاره معمولی بوده و همچنین 750 برابر جرم تمام سیاراتی است که به دورش می‌چرخند. در هسته خورشید ، جرم توسط واکنشهای هسته‌ای تبدیل به تشعشعات الکترومغناطیسی که نوعی انرژی هستند، ‌میشود. این انرژی به سمت ‌بیرون تابانده شده و باعث درخشنگی خورشید میگردد. سایر اجسام آسمانی موجود در منظومه شمسی که توسط جاذبه ‌خورشید در مدارهایشان قرار گرفتهاند نیز گرمایشان را از این انرژی ‌میگیرند.

مواد تشکیل دهنده خورشید حالت گازی دارند، بنابراین خورشید محدوده دقیق و معینی نداشته و مواد اطراف آن بتدریج در فضا منتشر می‌شوند. ‌اما چنین به نظر میرسد که خورشید لبه تیزی داشته باشد، ‌چرا که بیشتر نوری که به زمین میرسد از یک لایه که چند صد کیلومتر ضخامت دارد ساط‌ع میشود. این لایه فوتوسفر نام داشته و به عنوان سطح خورشید شناخته شده است. بالای سطح خورشید ، کروموسفر یا رنگین کره و هاله خورشیدی قرار دارند که با همدیگر جو خورشید را تشک‌یل میدهند.

مرکز خورشید مانند ‌کوره ای هسته‌ای است با دمای 15 میلیون درجه سانتیگراد ( 27 میلیون درجه فارنهایت) ‌که چگالیاش 160 ‌برابر آب میباشد. تحت چنین شرایطی هسته‌های اتم هیدروژن باهم ترکیب شده و تبدیل به هسته‌‌های هلیووم میشوند. در این حین، 0.7 درصد جرم ترکیب شده ، تبدیل به انرژی می‌شود. از 590 میلیون تن هیدروژنی که در هر ثانیه در مرکز خورشید ترکیب می‌شوند، 3.9 میلیون تن به انرژی تبدیل می‌شود. این سوخت هیدروژنی ، تا 5 میلیارد سال دیگر دوام خواهد داشت. مسیر نامنظم 2 ‌میلیون سال طول میکشد تا انرژی تولید شده در مرکز خورشید به سطح آن رسیده و بصورت نور و گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه ، این انرژی به زمین ‌میرسد.

هنگامی که خورشید منبسط می شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر خواهد شد. گازهای منبسط شده و داغ، رنگ زرد و حرارت خود را از دست داده و قرمز رنگ و سرد خواهند شد. اما بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید،درخشندگی آن 1000 برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع خواهد کرد.

زبانه‌‌ها و شعله های خورشیدی

زبانه حلقوی در شکل پایین ، خطوط میدان مغناطیسی ، دو لکه خورشیدی را به هم متصل کرده است. در سال 1973 ، یک زبانه خورشیدی (سمت چپ تصویر) 000 / 588 کیلومتر ( 365.000 مایل) از سطح خورشید را پوشاند. اغلب ‌فعالیتهای شدید خورشید در نزدیکی لکههای خورشیدی رخ ‌میدهند. شعله‌های خورشیدی ، جرخه‌هایی از انرژی هستند که عمر چند ساعته دارند، این ‌شعلهها هنگامی بوجود ‌میآیند که مقدار زیادی انرژی مغناطیسی بطور ناگهانی آزاد شود. ‌زبانههای خورشیدی ، فوارانهایی از گاز مشتعل هستند که ممکن است صدها هزار کیلومتر در فضا پیش بروند. میدان مغناطیسی خورشید ‌می‌تواند زبانه‌های حلقوی را هفتهها در فضا پیش بروند معلق نگاه دارد.

باد خورشیدی

هاله (جو بیرونی) خورشید حاوی ذراتی است که انرژی کافی برای فرار از جاذبه خورشید را دارند. این ذرات بصورت مارپیچی با سرعتی معادل900 کیلومتر (560 مایل) در ثانیه از خورشید دور شده و باد خورشیدی ‌را بوجود میآورند. این ذرات در همان مسیرهای میدان ‌مغناطیسی خورشید حرکت میکنند و از آنجا که دارای بار الکتریکی ‌هستند، منظومه شمسی را پر از جریانات الکتریکی میکنند. ناحیه فعالیتهای خورشیدی ، هلیوسفر (کره خورشیدی) نامیده ‌میشود. باد خورشیدی در هر ثانیه حدود یک میلیون تن هیدروژن حورشید را از بین می‌برد. 100000 میلیارد سال طول خواهد کشید تا باد خورشیدی تمام جرم خورشید را در فضای بین سیاره‌ای پخش کند، اما طول عمر طبیعی خورشید فقط 10 میلیارد سال است.    

چرخه‌ها و لکه های خورشیدی

حرکت وضعی خورشید باعث ایجاد ‌میدان مغناطیسی میشود، مناطق استوایی خورشید سریعتر از مناطق قطبی آن چرخیده و این امر باعث می‌شود که خطوط میدان مغناطیسی درون خورشید حلقه بزنند. این خطوط در صورت خروج از سطح خورشید ، باعث فعالیتهای خورشیدی نظیر لکه‌های خورشیدی ، ‌شعلهها و زبانه‌‌های خورشیدی میشوند. این فعالیتها ، بخصوص لکه‌های خورشیدی ، چرخه‌ای 11 ساله دارند.

مرگ خورشید

5 میلیارد سال بعد ، بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید گداخته شده و صرف تهیه هلیوم خواهد شد. در آن زمان ، جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار ، دمای آنرا افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد. انرژی حاصل از این گداخت هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد و سیارات عطارد و زهره ‌را ذوب می‌کند و آنها را در بر میگیرد. انبساط خورشید تا مدار زمین متوقف شده و حرارتش تمام موجودات زنده را از بین می‌برد. بعد از آن ‌خورشید تبدیل به یک غول سرخ میشود. سپس ، لایه‌های خارجی در فضا پخش شده و یک سحابی سیاره‌ای تشکیل خواهند داد. هسته نیز بصورت یک ستاره کوتوله سفید باقی مانده و بتدریج از بین خواهد رفت. ‌پس میتوان گفت که با فرا رسیدن مرگ خورشید ، مرگ زمین و تمام موجودات این سیاره فرا ‌میرسد.

ادامه ی این مطالب رادر زیر شاخه وبلاگ علمی بخوانید...