تعرف على تكوين قلب الشمس

عندما يتأمل الأشخاص في تكوين الكون وعظمة خلقه،، ويفكر أيضا في تكوين الشمس ولونها الذي يشع بالضوء والحرارة يدرك قدرة الخالق، ويرغب الكثير من الناس في معرفة تكوين قلب الشمس بالتحديد، "البوابة نيوز" تكشف تكوين الشمس وطبقاتها وفقا للمجلة العلمية الأمريكية "Armin J. Deutsch".
وبدون الشمس لن تكون الحياة ممكنة على الأرض فهي التي أبقت نظامنا الشمسي مربوطًا معًا مليارات من السنين وهي مسئولة عن جميع الظواهر الفلكية الكبرى التي عرفتها البشرية حتى الآن، ومع ذلك نحن لا نعرف سوى القليل عن جارنا الأقرب والأكثر أهمية الشمس.
التركيب الكيميائي للشمس:
الشمس عبارة عن كرة هائلة من الغازات الساخنة المتوهجة، وفيما يتعلق بالعناصر الموجودة، فإنها تتكون من غازين رئيسيين هما الهيدروجين الذي يشكل نحو 71% من كتلة الشمس، والهيليوم، الذي يشكل نحو 27.1 % من كتلة الشمس.
الكربون والنيتروجين والأكسجين هي العناصر الأثقل نسبيًا الموجودة في النجم، فتشكل مجتمعة نحو 1.5% من الكتلة، بينما ال 0.5% المتبقية تشمل عناصر أخرى مثل السيليكون والمغنيسيوم والنيون والحديد والكبريت ومعادن أخرى أثقل وزنًا ولكن بكميات ضئيلة.
طبقات الشمس:
درس العلماء الشمس بعدة طرق بما في ذلك التلسكوبات الأرضية والأقمار الصناعية ومن أجل الحصول على أكبر قدر من المعلومات قاموا بتقسيم الشمس إلى 6 طبقات وتعتبر الطبقة الضوئية هي أعمق طبقة يمكن ملاحظتها مباشرة وتغطى الحبيبات والغازات الفقاعية معظم هذا الغلاف الضوئي.
أما الكروموسفير chromosphere فهي الطبقة التالية من الشمس وهي مصدر التوهجات الشمسية.
الطبقة التالية لأسفل هي طبقة الهالة corona والتي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ولكن يمكن رؤيتها باستخدام منظار الهالة أو جهاز مراقبة طفاوة الشمس coronagraph telescope.
كل تلك الطبقات الثلاث تتضمن المنطقة التي يمكن مشاهدتها بعيون البشر وباستخدام التلسكوبات.
أما اللب فهو المنطقة الأعمق من الشمس حيث يتم توليد كل الطاقة من خلال التفاعلات النووية، وبطبيعة الحال فإن تلك الطبقة غنية بالهيدروجين والهيليوم.
تقع المنطقة الإشعاعية بين منطقة اللب ومنطقة الحمل الحراري، وهي مليئة بالأشعة الكونية والفوتونات المليئة بالطاقة.
تمتد منطقة الحمل الحراري من أعماق تصل إلى نحو 200000 كم إلى السطح المرئي للنجمة، ويتم إنشاء الفوتونات على سطح منطقة الحمل الحراري، وتسمى (الفوتوسفير) أو الطبقة الضوئية
منطقة الحمل الحراري للنجم هي طبقة غير مستقرة حراريا، ويتم نقل الطاقة بشكل أساسي أو جزئي في هذه المنطقة عن طريق تيارات الحمل الحراري.
كيف عرف العلماء تكوين الشمس:
عندما يمر الضوء الأبيض خلال المنشور، فإنه ينقسم إلى الألوان السبعة المكونة له (الألوان السبعة لقوس قزح)، وتعرف باسم الطيف، وعندما أجريت تجربة مماثلة على ضوء الشمس من قبل أخصائي بصريات ألماني يدعى جوزيف فون فراونهوفر باستخدام أداة خاصة تسمى مطياف، وجد خطوطا داكنة في الطيف.
سرعان ما تم إدراك أن هذه الخطوط المظلمة تمثل ألوانًا مفقودة (أطوال موجية لنكون أكثر تحديدًا) للطيف، وكانت مفقودة لأن العناصر الموجودة في الشمس وحولها كانت تمتص تلك الأطوال الموجية المحددة للضوء، فكل عنصر يمتص طول موجي معين، لذلك تشير هذه الخطوط المظلمة إلى وجود عناصر معينة، مثل الهيدروجين والكالسيوم والصوديوم، لأنها تُمثل الأطوال الموجية التي تمتصها هذه العناصر المحددة.
كانت هذه التقنية بسيطة للغاية ولكنها فعالة، حيث وضعت الأساس لتطوير أدوات أكثر تقدمًا لقياس تكوين الشمس، ومع ذلك، فإن هذا النهج كان له حدوده أيضًا، فقد أخبرنا فقط عن العناصر المكونة لسطح الشمس ولكن لم يخبرنا عن تركيبة نواة الشمس.
ما هو لُب أو نواة الشمس:
تتكون الانبعاثات من قلب الشمس بشكل أساسي من جزيئات، مثل النيوترونات، والتي تنتقل في خلفية الضوء المنبعث من سطحها، وبالتالي لا يمكن اكتشافها باستخدام معدات طيفية قياسية بل باستخدام أدوات خاصة مثل (Super Kamiokande (Kamioka Observatory، اليابان)، والتي لديها حساسات ضوئية حساسة للغاية، لتحديد هذه الجسيمات.
وهذه الجزيئات المنبعثة تؤكد حدوث تفاعلات الانصهار النووي في قلب الشمس، وهي المسئولة عن انبعاث تلك الجزيئات.
وهناك طريقة أخرى يستخدمها العلماء لدراسة الجزء الداخلي للشمس تسمى "علم الرجفات الشمسية helioseismology ".
ويهتم هذا العلم بدراسة انتشار موجات الضغط والتذبذبات التي تحدث على سطح الشمس ودراسة الموجات الصوتية المنبعثة من داخل الشمس ومنها يتم استنتاج البنية الداخلية والحركية للشمس.
ويتم تسجيل تلك الاهتزازات بواسطة مرصد الطاقة الشمسية وهيليوسفير التابع لناسا (SOHO) كترددات مختلفة وتحويلها إلى صوت في مختبر ستانفورد التجريبي للفيزياء باستخدام تقنيات مناسبة
وفي ال 200 عام الماضية، تمكن العلماء من توليد وتحليل كمية جيدة من البيانات بخصوص الشمس في النهاية وأصبح لديهم فكرة جيدة عما يجري في سطح وباطن الشمس ومع ذلك لا يزال هناك العديد من أسرار الشمس باقية، وهناك بعض المهمات المرتقبة التي قد تساعد في كشف تلك الأسرار، ومن الأمثلة على ذلك مسبار باركر NASA's Parker Solar Probe - وهي مركبة فضائية روبوتية في طريقها لاستكشاف هالة الشمس الخارجية.