خصائص الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للشمس

مكونات الشمس

الشمس نجم تمامًا مثل تلك التي يمكن رؤيتها في سماء الليل، ولكنها أقرب كثيرًا، الشمس هي نجمة عادية إلى حد ما فهي ليست كبيرة أو صغيرة مجرد نجم عادي، ولكن نظرًا لأنه قريب جدًا من الأرض، فهو النجم الوحيد الذي تم دراسته بسهولة.

تحتوي الشمس على نفس العناصر الأساسية التي نجدها على الأرض، ولكن بكميات مختلفة تمامًا عما نراه من حولنا، تحتوي الشمس على حوالي 92٪ هيدروجين و 8٪ هيليوم، مع القليل من العناصر المشتركة الأخرى التي نجدها على الأرض، حيث العناصر الأكثر شيوعًا هي الأكسجين والماغنسيوم والسيليكون والحديد على الأرض، إن أجزاء الشمس التي يمكن مراقبتها وقياسها مباشرة موجودة في الغلاف الجوي للشمس الغلاف الضوئي و الكروموسفير والإكليل، هذه المناطق لها خصائص مختلفة إلى حد كبير عن بعضها البعض، مع مناطق الانتقال التدريجي فيما بينها.[1]

الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للشمس وخصائصها

يتكون الغلاف الجوي للشمس من عدة طبقات، وخاصة الغلاف الضوئي و الكروموسفير، في هذه الطبقات الخارجية يتم الكشف عن طاقة الشمس، التي انبثقت من الطبقات الداخلية للشمس على أنها

ضوء الشمس

ومن خصائص الغلاف الجوي للشمس هي:

• 
  الطبقة السفلى من الغلاف الجوي للشمس هي الغلاف الضوئي، يبلغ سمكها حوالي 300 ميل (500 كيلومتر)، هذه الطبقة هي المكان الذي يتم فيه إطلاق طاقة الشمس كضوء، بسبب المسافة من الشمس إلى الأرض يصل الضوء إلى كوكبنا في حوالي ثماني دقائق.
  
• 
  يتميز الغلاف الضوئي بحبيبات بلازما ساطعة ومشرقة وبقع شمسية أكثر قتامة وبرودة والتي تظهر عندما يخترق المجال المغناطيسي للشمس، لذلك يبدو أن البقع الشمسية تتحرك عبر قرص الشمس، وقد أدت مراقبة هذه الحركة إلى إدراك علماء الفلك أن الشمس تدور حول محورها، نظرًا لأن الشمس عبارة عن كرة غاز بدون شكل صلب، فإن مناطق مختلفة تدور بمعدلات مختلفة.
  
• 
  الغلاف الضوئي هو أيضًا مصدر التوهجات الشمسية ويكون عبارة عن ألسنة من النار تمتد مئات الآلاف من الأميال فوق سطح الشمس، تنتج التوهجات الشمسية اندفاعات من الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الكهرومغناطيسي وموجات الراديو.
  
• 
  الطبقة الثانية من العلاف الجوي الخارجي هي الكروموسفير، يصدر الغلاف اللوني توهجًا مائل إلى الحمرة مع احتراق الهيدروجين شديد الحرارة، لكن الحافة الحمراء لا يمكن رؤيتها إلا خلال كسوف الشمس الكلي لأنه في أوقات أخرى يكون الضوء المنبعث من الكروموسفير أضعف من أن يُرى على الغلاف الضوئي الأكثر إشراقًا.
  
• 
  الطبقة الثالثة من الغلاف الجوي الخارجي للشمس هي الهالة، لا يمكن رؤيته إلا خلال كسوف الشمس الكلي أيضًا، يظهر على شكل دوائر بيضاء أو أعمدة من الغاز المتأين التي تتدفق إلى الخارج في الفضاء، يمكن أن تصل درجات الحرارة في هالة الشمس إلى 3.5 مليون درجة فهرنهايت (2 مليون درجة مئوية)، عندما تبرد الغازات، فإنها تصبح
  
  الرياح
  
  الشمسية.[2]
  

ترتيب طبقات الشمس

بالنسبة للطبقات الداخلية يكون المسافة المقطوعة من قلب الشمس، بالنسبة للطبقات الخارجية هي المسافة المقطوعة من سطح الشمس، الطبقات الداخلية هي المنطقة الأساسية والمنطقة الإشعاعية ومنطقة

الحمل

الحراري، الطبقات الخارجية هي Photosphere و Chromosphere و Transition Region و Corona.

• 
  
  أولاً الفوتوسفير Photosphere:
  
  وهي طبقة الغلاف الضوئي هو أعمق طبقة من الشمس يمكننا ملاحظتها مباشرة، يصل من السطح المرئي في مركز القرص الشمسي إلى حوالي 250 ميلاً (400 كم)،  تتراوح درجة الحرارة في الغلاف الضوئي بين حوالي 6500 كلفن في الأسفل و 4000 كلفن في الأعلى ومعظم الغلاف الضوئي مغطى بالحبيبات.
  
• 
  
  ثانياً الكروموسفير Chromosphere:
  
  هو طبقة في الشمس بين حوالي 250 ميلاً (400 كم) و 1300 ميل (2100 كم) فوق سطح الشمس مباشرة (الغلاف الضوئي)، تتراوح درجة الحرارة في الكروموسفير بين حوالي 4000 كلفن في الأسفل (ما يسمى بالحرارة الدنيا) و 8000 كلفن في الأعلى (6700 و 14000 درجة فهرنهايت 3700 و 7700 درجة مئوية)، لذلك في هذه الطبقة يصبح الجو أكثر سخونة إذا ابتعدت عن الشمس، على عكس الطبقات السفلية، حيث تصبح أكثر سخونة إذا اقتربت من مركز الشمس.
  
• 
  
  ثالثاً المنطقة الانتقالية  Transition Region:
  
  عبارة عن طبقة ضيقة جدًا حوالى (60 ميلاً / 100 كم) بين الكروموسفير والهالة حيث ترتفع درجة الحرارة فجأة من حوالي 8000 إلى حوالي 500000 كلفن (14000 إلى 900000 درجة فهرنهايت ، 7700 إلى 500000 درجة مئوية).
  
• 
  
  رابعاً كورونا أو الهالة Corona:
  
  هي الطبقة الخارجية للشمس تبدأ من حوالي 1300 ميل (2100 كم) فوق سطح الشمس (الغلاف الضوئي)، درجة الحرارة في الهالة هي 500000 كلفن (900000 درجة فهرنهايت ، 500000 درجة مئوية) أو أكثر حتى بضعة ملايين كلفن لا يمكن رؤية الهالة بالعين المجردة إلا أثناء الكسوف الكلي للشمس أو باستخدام فقرة تاجية، الهالة ليس لها حد أعلى.
  

كيف تكونت الشمس

تشكلت الشمس وبقية النظام الشمسي من سحابة عملاقة دوارة من الغاز والغبار تسمى السديم الشمسي منذ حوالي 4.5 مليار سنة، عندما انهار السديم بسبب جاذبيته الساحقة  دار بشكل أسرع وتم تسويته إلى قرص، تم سحب معظم المواد منه نحو المركز لتشكيل الشمس، والتي تمثل 99.8٪ من كتلة النظام الشمسي بأكمله.

سوف يأتي يوم تنفد طاقة الشمس مثل كل النجوم يومًا ما، ولكن عندما تبدأ الشمس في أن تفقد طاقتها، سوف تنتفخ بشكل كبير لدرجة أنها ستبتلع عطارد والزهرة وربما حتى الأرض، يتوقع العلماء أن تكون الشمس أقل بقليل من منتصف عمرها وستستمر 6.5 مليار سنة أخرى قبل أن تتقلص لتصبح نجم صغير أبيض.

معلومات مختصرة عن الشمس

• 
  إمكانية
  
  الحياة
  
  على الشمس
  

الشمس ليست مكانًا جيدًا للكائنات الحية، بمزجها الحار والحيوي من الغازات والبلازما، لكن الشمس جعلت الحياة على الأرض ممكنة، حيث وفرت الدفء والطاقة التي تستخدمها الكائنات الحية مثل النباتات لتشكيل الأساس للعديد من سلاسل الغذاء.

• 
  الأقمار والحلقات
  

الشمس والنجوم الأخرى ليس لها أقمار، ولكن لديهم كواكب وأقمار لهذه الكواكب، جنبًا إلى الكويكبات والمذنبات وبعض الأشياء الأخرى في الفضاء، ليس للشمس حلقات.

• 
  الغلاف المغناطيسي
  

التيارات الكهربائية في الشمس تعمل على توليد مجالًا مغناطيسيًا معقدًا، وهو يمتد إلى الفضاء ليشكل المجال المغناطيسي بين الكواكب، حجم الفضاء الذي يتحكم فيه المجال المغناطيسي للشمس يسمى الغلاف الشمسي، يتم تنفيذ المجال المغناطيسي للشمس من خلال النظام الشمسي بواسطة الرياح الشمسية، يكون عبارة عن تيار من الغاز المشحون كهربائيًا يندفع إلى الخارج من الشمس في جميع الاتجاهات، منذ أن تدور الشمس يدور المجال المغناطيسي في دوامة دوارة كبيرة تُعرف باسم دوامة باركر.

• 
  تغيرات الشمس المدارية
  

لا تتصرف الشمس بنفس الطريقة طوال الوقت، ولكن تمر بمراحل من دورته الشمسية الخاصة كل 11 عامًا تقريبًا، تتغير الأقطاب الجغرافية للشمس من قطبيتها المغناطيسية، عندما يحدث هذا يخضع الغلاف الضوئي للشمس و الكروموسفير والهالة للتغييرات من الهدوء إلى النشاط العنيف،  ذروة نشاط الشمس المعروف باسم الحد “الأقصى للشمس” هو وقت العواصف الشمسية والبقع الشمسية و التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية، يحدث هذا بسبب عدم الانتظام في المجال المغناطيسي للشمس ويمكن أن يطلق كميات هائلة من الطاقة والجسيمات والتي يصل بعضها إلينا هنا على الأرض، يمكن أن يؤدي هذا الطقس الفضائي إلى إتلاف الأقمار الصناعية وتآكل خطوط الأنابيب والتأثير على شبكات الطاقة.[3]