منو
 کاربر Online
914 کاربر online
 : نجوم
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه نجوم 3 ستاره ها ارسال ها: 1615   در :  جمعه 04 بهمن 1392 [17:10 ]
  خورشید ستاره ما
 

خورشید یک توده عظیم گاز است. شعاع آن یکصد برابر شعاع زمین و جرمش تقریباً 300000 برابر جرم زمین است. ولی با این عظمت، منجمان آن را ستاره ای نسبتاً کوچک به شمار می آورند، یک ستاره کوتوله. بسیاری از ستارگان خیلی بزرگتر از خورشید هستند. قطر ستارگان بسیار بزرگ بیش از هزار برابر قطر خورشید است. خورشید حول مرکز کهکشان راه شیری می گردد و دوره تناوب این دوران در حدود 225 میلیون سال است. این دوره را سال کیهانی هم می گویند. در یک سال کیهانی پیش از این، پیشرفته ترین نوع حیات بر سطح زمین ذوحیاتین بودند. در آن موقع هنوز دایناسورها هم بر سطح کره خاکی ما ظاهر نشده بودند. قطر خورشید را می توان از اندازه گیری قطر زاویه ای آن به دست آورد. این قطر زاویه ای 32 دقیقه است. با دانستن فاصله خورشید از زمین که به طور متوسط برابر با 150 میلیون کیلومتر است می توان قطر خورشید را بدست آورد. برای این کار باید قطر زاویه ای را بر حسب رادیان حساب کرد و آن را در فاصله زمین تا خورشید ضرب کرد. بنابراین قطر خورشید چیزی در حدود 1400000 کیلومتر به می آید. به این ترتیب مدار ماه به دور زمین، به آسانی در دل خورشید جای می گیرد. فاصله زمین تا خورشید را می توان به روش مثلث بندی به دست آورد اما امروزه این فاصله را با گسیل یک پرتو رادار و دریافت باز تاب آن به دست می آورند. اندازه گیری کمیتهایی مانند قطر و دمای سطحی به روشهای فیزیکی، نسبتاً آسان است. اما بسیاری دیگر از خواص خورشید مانند دمای درونی و چگالی در نقاط مختلف آن را فقط می توان استنتاج کرد. اساس این استنتاج ها مدلهایی کامپیوتری است که منجمان با استفاده از قوانین فیزیک می سازند و از روی این مدلها خواص خورشید را پیش بینی می کنند. درستی هر مدل بسته به آن است که چه خواص مشهودی را برای خورشید پیش بینی می کند. مثلاً اگر مدلی دمای سطح خورشید را برابر 10000K به دست دهد، این مدل به دلایل رصدی مردود شمرده می شود. به این قرار دانش ما از خواص خورشید محصول آمیزه ای از کار نظری و رصدی است. خورشید نیز مانند همه اجرام سماوی دارای یک حرکت دورانی است. اما حرکت دورانی خورشید در عرضهای جغرافیایی مختلف آن متفاوت است. یعنی خورشید مانند یک جسم صلب به دور خود نمی گردد. دوره تناوب چرخش آن در استوای خورشیدی 25 روز و در نزدیکی های قطب آن حدود 33 روز است. مقدار متوسط این دوره تناوب 25.4 روز است. جرم عظیم خورشید، موجب نیروی گرانش عظیمی می شود که سعی می کند خورشید را منقبض کند. برای جلوگیری از این انقباض، فشار گرمایی خورشید کارگر می افتد و تعادل بین نیروی گرانش و فشار گاز، خورشید را در وضعیتی ثابت نگاه می دارد. فشار گاز البته بستگی به دمای آن دارد و به این دلیل لازم است که دمای درون خورشید بسیار زیاد باشد. منجمان نمی توانند دمای داخلی خورشید را مستقیماً اندازه گیری کنند؛ ولی محاسبات و اندازه گیریهای غیر مستقیم دمایی در حدود 15000000K را به دست می دهد. چنین دمایی برای وقوع واکنشهای هسته ای به آهنگی که مشاهده می کنیم لازم است. دمای سطح خورشید را می توان از روی رنگ(طول موج) و قانونی موسوم به قانون وین به دست آورد. برای تعیین دمای خورشید باید نخست توزیع انرژی خورشید را در طول موجهای مختلف به دست آورد و سپس تعیین کرد که در چه طول موجی خورشید بیشترین انرژی را دارد. این طول موج را به λmax نشان می دهیم، شکل1.

شکل1
تصویر


بنابر قانون وین دمای هر جسم گداخته ضربدر طول موج ماکزیمم آن (بر حسب آنگستروم) مقدار ثابتی است. مقدار ثابت از تجزیه آزمایشگاهی طبق رابطه زیر به دست آمده است:
تصویر
دمایی که به این طریق به دست می آید، دمای جسم سیاه نامیده می شود و در مورد خورشید، این دما در حدود 5800K است. انرژی را که خورشید در واحد زمان گسیل می کند می توان از روی اندازه گیری های زمینی به دست آورد. در روی زمین صفحه ای به مساحت واحد را عمود بر پرتوهای آفتاب قرار می دهیم و به روشهای دقیق، انرژیی را که بر آن صفحه می تابد اندازه می گیریم. آنگاه کره ای به شعاع 150000000 کیلومتر به مرکز خورشید تصور می کنیم. کل انرژیی که به این صفحه می تابد برابر است با مساحت این کره ضربدر انرژیی که بر آن صفحه تابیده است شکل2 .

شکل 2
تصویر

به این طریق محاسبه می شود که از سطح خورشید انرژیی برابر 4ضربدر 10 به توان 26 ژول در ثانیه گسیل می شود. این انرژی باید بوسیله واکنشهای هسته ای در دل خورشید تامین گردد و به سطح آن منتقل شود تا خورشید وضعیت ثابتی را که دارد حفظ کند. واکنشهای هسته ایی که در داخل خورشید روی می دهد همجوشی هیدروژن نام دارد و در این واکنشها هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود. خوشبختانه تجزیه طیفی خورشید نشان می دهد که این ستاره آکنده از هیدروژن است.71% جرم خورشید را هیدروژن تشکیل می دهد، 27% جرم آن هلیوم است و فقط 2% از جرم آن متشکل از عناصر سنگین نظیر کربن و آهن وغیره است. این ترکیب شیمیایی شباهت زیادی با ترکیب شیمیایی مشتری و زحل دارد. اما بر خلاف این سیارات که عمدتاً مایع هستند خورشید به دلیل دمای زیادش به صورت گاز است. این دمای زیاد پیوندهای مولکولی را می شکند و حتی آهن را به صورت بخار در می آورد.
جدول داده های خورشید
قطر ظاهری= 32 دقیقه
قطر استوایی= 1392000 کیلومتر
چگالی متوسط (نسبت به آب)= 1.41
جرم= 2ضربدر ده به توان 30 کیلوگرم (تقریباً 300000 برابر جرم زمین)
گرانش سطحی نسبت به گرانش سطحی زمین= 28
دمای سطحی= 5800K
دوره تناوب چرخش (متوسط)= 25.4 روز

  امتیاز: 0.00