خورشید از چه موادی ساخته شده است؟
بشر در دهه‌های اخیر مأموریت‌های فضایی پرشماری را به‌منظور کاوش دقیق‌تر سیاره‌ها و سیارک‌های نزدیک به زمین تدارک دیده است. اما در این میان و در مرکز منظومه‌ی شمسی یک استثنای بسیار آتشین و عظیم وجود دارد. ما به‌خاطر دمای بسیار بالای خورشید نمی‌توانیم مأموریت‌های فضایی مشابهی را به سمت خورشید بفرستیم. بااین‌حال دانشمندان همواره در حال تکمیل اطلاعات خود درباره‌ی خورشید بوده‌اند.
یکی از مهم‌ترین ابزارهای علمی برای مطالعه‌ی خورشید رصدخانه‌‌ی نوترینوی سوپر کامیوکانده (سوپر کی) در ژاپن است. این ردیاب که در عمق هزار متری زمین قرار دارد نوترینو‌های عبوری از هوا را جمع‌آوری می‌کند. دانشمندان با مطالعه‌ی این نوترینوها می‌توانند به اطلاعات ارزشمندی از خورشید و اتفاقاتی که در آن رخ می‌دهد دست پیدا کنند.
منبع بی‌پایان و اسرارآمیزی انرژی
میلیاردها سال است که بدون هیچ‌گونه وقفه‌ای خورشید هر روز صبح در آسمان بالا می‌رود و شب‌ها پشت افق پنهان می‌شود. طلوع و غروب آفتاب از بزرگ‌ترین معماها برای تمدن‌های باستانی به‌شمار می‌رفتند، کسانی که به پرستش خورشید روی آورده و آن را خدای خود قرار داده بودند. خورشید مهم‌ترین منبع انرژی زمین است که باعث گرمابخشی به آن و رشد محصولات کشاورزی می‌شود. اکنون دانشمندان نسبت به صد سال گذشته اطلاعات بیشتری در مورد خورشید و ترکیبات آن می‌دانند و ما از تصورات و افسانه‌پردازی‌های مردمان عهد باستان پیرامون خورشید فاصله گرفته‌ایم.
اندازه و دمای خورشید
خورشید در فاصله‌ی ۱۵۰ میلیون کیلومتری زمین قرار دارد و چنان درخشنده است که اگر کسی به‌طور مستقیم به آن نگاه کند به چشمان خود آسیب خواهد رساند. دمای سطح خورشید ۵۵۰۰ درجه‌ی سانتیگراد است، درنتیجه امکان انجام مأموریت فرود روی آن غیرممکن است. قطر خورشید ۱۰۹ برابر و جرم آن ۳۳۰ هزار برابر زمین است. ۹۹٫۸۶ درصد جرم کل منظومه‌ی شمسی متعلق به خورشید است.
درون خورشید چگونه است؟
دانشمندان مختلف طی بررسی‌های خود در سالیان متمادی به این نتیجه رسیده‌اند که خورشید از شش بخش یا لایه تشکیل شده است. مرکز این ستاره هسته نام دارد که داغ‌ترین قسمت خورشید به‌شمار می‌رود. پیرامون هسته را منطقه‌ی تشعشع احاطه کرده که می‌تواند انرژی را برای مدت‌‌های طولانی در خود حبس کند. بیرونی‌ترین لایه‌ی خورشید منطقه‌ی همرفت نامیده می‌شود و منطقه‌ی تشعشع را احاطه کرده است. در بالای منطقه‌ی همرفت سه لایه‌ی اتمسفری وجود دارند. نزدیک‌ترین لایه‌ی اتمسفریک به سطح خورشید فوتوسفر نام دارد، لایه‌ای که انسان‌ها می‌توانند از روی زمین آن را ببینند. دو لایه‌ی بیرونی دیگر کروموسفر و کرونا (تاج ستاره) نام دارند.
خورشید از چه موادی تشکیل شده است؟
حال به سؤال اصلی می‌رسیم. آن‌طور که از بررسی‌ها برمی‌آید خورشید به‌طور عمده از چند گاز شناخته‌شده و معروف (برای ما اهالی زمین) تشکیل شده است. هیدورژن ۷۲ درصد جرم خورشید و هلیوم ۲۶ درصد آن را تشکیل می‌دهد. ۲ درصد دیگر متعلق به عناصر اکسیژن، نئون، نیتروژن، کربن، منیزیم، سیلیکون و آهن است. تمام این عناصر از هسته‌ی خورشید نشئت می‌گیرند، جایی که دمای آن به ۱۵ هزار درجه‌ی سانتیگراد می‌رسد. دمای بالای هسته باعث افزایش فوق‌العاده‌ی فشار می‌شود و درنتیجه‌ی همین افزایش فشار، عناصر موجود در هسته به‌سمت سطح خورشید بالا می‌آیند.
- خورشید چه زمانی خاموش خواهد شد؟
- انرژی خورشیدی چیست و چه مزایا و معایبی دارد؟
در طول این فرایند اتم‌های هیدروژن به واکنش‌های هم‌جوشی هسته‌ای وارد و باعث تولید انرژی و عنصر هلیوم می‌شوند. انرژی آزادشده در جریان فرایند هم‌جوشی هسته‌ای باعث تولید فوتون‌ها و نوترینو‌های پرتوی گاما می‌شود که برای صدها هزار سال یا حتی میلیون‌ها سال در منطقه‌ی تشعشع خورشید محبوس می‌شوند. فوتون‌ها و نوترینو‌های پرتوی گاما سرانجام به بیرونی‌ترین لایه‌ی خورشید یعنی منطقه‌ی همرفتی منتقل می‌شوند. عناصر ذکرشده به‌دلیل دمای پایین لایه‌ی همرفتی گرما را به‌دام می‌اندازد و باعث تشکیل پلاسمای جوشان می‌شوند.
فرایند جوشش پلاسما باعث آزادسازی انرژی به درون اتمسفر خورشید می‌شود. این انرژی به‌شکل نور خورشید و بعد از سفر هشت دقیقه‌ای به سطح زمین می‌رسد.
