שמש: מאפיינים, מבנה פיזי ואבולוציה

או שמש וה כוכב הכי קרוב לכדור הארץ, נמצא במרחק של כ -150 מיליון קילומטרים מאיתנו, ואחראי לשמור על כל מערכת השמש בה אינטראקציהכוח משיכה: שמונה כוכבי לכת ושאר גרמי השמים המרכיבים אותה, כגון כוכבי לכת ננסיים, אסטרואידים ושביטים.

תראהגַם: מערכת השמש - מקור, כוכבי לכת, כוכבים, סקרנות

מאפייני השמש

הרכב השמש הוא של 74% ב מֵימָן ו 24% ב הֶלִיוּם, כאשר האחוז שנותר נוצר בעיקר על ידי חַמצָן, פַּחמָן ו בַּרזֶל. כל ה אֵנֶרְגִיָהמיוצר מאת השמש בא מתהליך היתוך גרעיני בשל הטמפרטורות הגבוהות של ליבתו (כ -15 מיליון קלווין) והלחץ העצום שלה.

כתוצאה מכך, הכוכב שלנו מסוגל להמיר אטומים מ מימן בהליום, והמספרים מדהימים: בכל שנייה, השמש מתמזגת בכ -600 מיליון טונות של מימן להליום, והופכת חלק מאותה מסה לאנרגיה, בצורה של גלים אלקטרומגנטיים, כמו גמא.

בסך הכל, השמש צורכת כ -4 מיליון טון ממסתה לשנייה, קצב שמספיק כדי לשמור על זריחתה במשך 6 או 7 מיליארד השנים הבאות, בשל שלה גדולפסטה, שזה בערך 1.98.10³¹ ק"ג, יותר מ -330,000 ממסת כדור הארץ.

בשל המסה העצומה שלו, כוח משיכה על פני השמש מגיע 274 מ 'לשנייהגדול פי 27.4 ממסת כדור הארץ. זה גורם למהירות הפליטה שם להגיע ל -617 קמ"ש, יותר מ -2 מיליון ק"מ לשעה.

התקופה של סיבוב השמש סביב ציר משלה הוא 27ימים בשבילך אקוודור, זה הופך את 7189 קמ"ש, ומן 35ימים בשבילך מוטות. הבדל זה בתקופת הסיבוב מייצר סיבוב דיפרנציאלי (שנקרא דינמו סולארית) האחראי לגדולו פעילות מגנטית, מכיוון שכל החומר הקיים בכוכב מיונן (במצב פלסמטי), מה שמוליד את סערותסוֹלָרִי, התפרצויותכליליות ו כתמיםסוֹלָרִי.

באיור יש לנו תפיסה אמנותית בקנה מידה מלא שמשווה את גודל השמש לכוכבי לכת אחרים במערכת השמש.

לקרואגַם: מהי ביקוע גרעיני?

מבנה פיזי של השמש

ניתן לחלק את השמש לחלקים בעלי תכונות פיזיקליות שונות, ראו מהם הם:

• הליבה: שם מתרחשות היתוך גרעיני, ותהליך הנוקליאו-סינתזה מייצג כ -25% ממסת השמש.
• אזור קרינה: שם הקרינה האלקטרומגנטית המיוצרת על ידי הגרעין באה לידי ביטוי פעמים רבות, ולוקח אלפי שנים להימלט מפנים הפנים שלה.
• אזור הסעה: שכבה לא יציבה המעבירה חום באמצעות הסעה, התפרצויות שמש מתרחשות באזור זה.
• פוטוספירה: בשכבה החיצונית ביותר של השמש, על בסיס זה כל אור השמש מוקרן. עובי הפוטוספירה כ- 100 ק"מ.
• כרומוספירה: שכבה בצפיפות נמוכה המסמנת את המעבר בין האטמוספירה הסולארית לקורונה השמשית.
• כֶּתֶר: הילה של פְּלַסמָה המחלחל למיליוני קילומטרים סביב השמש, הטמפרטורה שלו יכולה להגיע ל -1,000,000 מעלות צלזיוס. הוא האמין כי טמפרטורה זו מתעוררת בגלל השדה המגנטי העז של השמש.

גיל השמש

ההערכה היא שגיל השמש הוא 4.6 מיליארד שנים וזה בערך 7 מיליארד שנים, הוא יהיה א ענק אדום, עם רדיוס משווני הגדול פי 200 מזה הנוכחי (של 6,963.10⁸ מ ', כמעט פי 109 מהרדיוס של כדור הארץ) ועד פי 5000 בהירים יותר, "בולעים" את מסלול כדור הארץ שלנו.

עם הגיעו לסימן זה, השמש תוכל להתיך אטומים של פַּחמָן בגלל טמפרטורות גבוהות. השלבים האחרונים של התפתחות כוכבי השמש מצביעים על כך שכוכב זה יהפוך ל א-נ-אלבן - מעמד של כוכבים מְאוֹדצָפוּף - מציגה פחות ממחצית המסה הנוכחית שלה עקב תהליך היתוך גרעיני ופליטת רוחות שמש, דחוסות לרדיוס עד פי 17 קטן יותר, משאיר סביבו ענן גדול של אבק כוכבים.

צבע השמש

השמש נחשבת א כוכב של הרצף הראשי (שמייצר את האנרגיה שלו באמצעות מיזוג של מימן), של קטגוריה א-נ-אצהוב. למרות השם, זה לא כוכב קטן או צהבהב, הוא בעצם גדול ובהיר יותר מכוכב טוב. חלק מהכוכבים הנראים לעין בלתי מזוינת, למרות היותם רחוקים מאוד מלהיות מהגדולים, או יותר זוֹרֵחַ.

התואר צהוב, בתורו, זה קשור ל טמפרטורת פני השטח שלה (כ 6000 מעלות צלזיוס) וזה בְּהִירוּת: זה כוכב מאוד יותרקַר ו פחות מזוֹרֵחַ שקוראים לבן וכחול.

יתר על כן, השמש מסוגלת לייצר את כלאתהאורכיםבגַל של אור גלוי, כך שכשמסתכלים עליו מחוץ לכדור הארץ, צבעו הוא לבן. הטון הצהוב שאנו מתבוננים כאשר אנו מסתכלים על כוכב זה מופיע בשל פיזור קרני השמש בעת כניסתם לכוכב זה אַטמוֹספֵרָה, ראה את התמונה למטה, שצולמה בגובה 22 ק"מ.

טמפרטורת השמש

הטמפרטורה של השמש מגוונת למדי ויכולה להיות מורכבת למדי להבנה, בגלל מספרם הגדול של המושגים הכרוכים בהסברתה. או הליבהסוֹלָרִי יכול להגיע 15 מיליון קלווין, באזור זה נוצרים אטומי הליום דרך ה- היתוךגַרעִינִי. האזור מיד ליד הגרעין, המכונה אֵזוֹררַדִיוֹאַקטִיבִי, עשויות להיות טמפרטורות שנע בין 2 ו -7 מיליון קלווין.

בשולי האזור הרדיואקטיבי, נמצא ה אֵזוֹרהסעה, שם זרמים גדולים של פְּלַסמָה המסוגלים להעביר אנרגיה אל מחוץ לשמש באמצעות הסעה. אזור ההסעה טמפרטורה ממוצעת של 2 מיליון קלווין. פני השמש, בתורם, נקראו פוטוספירה, יש טמפרטורה ממוצעת של 5778 מאת קלווין.

ראה גם: חמש עובדות מהנות על מערכת השמש

קרינה סולארית

האנרגיה שמייצרת השמש מגיעה חלקית לכדור הארץ בצורה של גליםאלקטרומגנטית. על פני האדמה, ה עוצמת קרינת השמש מגיע ב 1366 קילוואט / מ"ר (קילוואט למטר רבוע), וערך זה משתנה בפחות מ- 0.1 אחוז לאורך כל תקופת המסלול. כל האנרגיה הזו מגיעה מהתמזגות גרעינית המתרחשת בגרעין השמש ומסוגלים להמיר אטומי מימן לאטומי הליום.

למרות היותה מיוצגת בגוונים אדמדמים, השמש, כאשר היא נראית מחוץ לכדור הארץ, היא לבנה.

במהלך תהליך ההיתוך, כ- 0.7% ממסת אטומי המימן הופכים לאנרגיה, על פי משוואת הפיזיקאים המפורסמת. אלברט איינשטיין: E = mc². בעזרת נוסחה זו, אנו יכולים להעריך כי כל היתוך גרעיני מסוגל לשחרר עד 6.8 וולט מגה-אלקטרונים (MeV).

כ -1.3% מכל האנרגיה שמייצרת השמש היא בצורת חלקיקים זעירים הנקראים נייטרינים. אתה נייטרינים הם קטנים כל כך שהם מסוגלים לחצות את פנים כדור הארץ שלנו בלי לגעת באטום אחד. השמש פולטת כמות עצומה של חלקיקים אלה, כדי לתת לך מושג, כאן על כדור הארץ אנו נחשפים ל זרימה של 8.10¹⁰ נייטרינים לסנטימטר מרובע, כל שנייה.

כידוע, הרבה מהאנרגיה שנותרה שמייצרת השמש נפלטת בצורה של גלים אלקטרומגנטיים. אתה פוטוניםבאוֹר שנוצרים בליבת השמש יכולים להגיע לפני השטח רק לאחר תקופה של כ -170,000 שנה. זה קורה בגלל הצפיפות הגבוהה בתוך השמש, לכן כשאנחנו מסתכלים על הכוכב, האור שמגיע לעינינו הופק לפני לפחות 170 אלף שנה. לאחר שעזב את השמש, אור לוקח קצת יותר משמונה דקות להגיע לכדור הארץ.

קרא עוד: היסטוריה של אסטרונומיה - התפתחותו של מדע זה

רוח סולארית

בנוסף ל גלים אלקטרומגנטיים ומהנייטרינים השמש פולטת כמות גדולה של יוני מימן והליום, מה שמוליד את מה שאנחנו מכנים רוּחַסוֹלָרִי. הרוח הסולארית היא פְּלַסמָהמְחוּמָם שיכולים לנסוע במהירות של עד 900 קמ"ש. הטמפרטורה של רוח השמש יכולה להגיע עד למיליון מעלות צלזיוס. בסמוך לכדור הארץ הטמפרטורה שלו היא כ 200,000 ק.

הרוח הסולארית מתפשטת דרך המדיום הבין-כוכבי, לאורך מתחם מַסלוּלסְלִילִי, מונחה על ידי השדה המגנטי העז שמייצרת השמש. המהירות הגבוהה שלהם גורמת לכך שחלקיקים אלה מגיעים ליופיטר בתוך כ -27 יום, באותה תקופה שלוקח לשמש להשלים מהפכה סביב הציר שלה.

הקורונה הסולארית נראית בזמן ליקוי חמה.

כאשר חלקיקי רוח שמש פוגשים את שדהמַגנֶטִייַבַּשׁתִי, הם מואצים ומתפתלים לכיוון הקטבים המגנטיים של כדור הארץ. עירור הנגרם על ידי חיכוך בין חלקיקי רוח השמש לאטמוספירה גורם לפליטת אור גלוי, הידוע בכינויו זוֹהַר קוֹטבִיקוֹטבִי.

ההערכה היא כי ההשפעה המגנטית של השמש נמשכת בין 84 ל -94 יחידות אסטרונומיות, במרחקים אלה, עדיין ניתן לזהות את נוכחותה של רוח השמש ואת השפעת השדה המגנטי של השמש. היחידה האסטרונומית, מצידה, שווה ערך למרחק בין כדור הארץ לשמש, כלומר כ -150 מיליון ק"מ. למטרות השוואה, כוכב הלכת נפטון ממוקם 30 יחידות אסטרונומיות מהשמש.

התפתחות השמש

השמש "שורפת" מימן לפחות 4.6 מיליארד שנים. כמה מודלים פיזיים מצביעים על כך שהכוכב עומד 10% בהירים יותר בכל מיליארד שנהלכן השמש של היום בהירה בכ- 40% מכפי שהייתה בזמן הקמתה.

או עתידשֶׁלשמש יסומן ברגע בו כל המימן שלו יומר להליום. כאשר זה קורה, גודלו יגדל פי 200 עד שיגיע למסלול ונוס.

ב סופי מהחיים שלך, השמש תסבול ענק הִתמוֹטְטוּתכוח משיכה, גודלו יצטמצם עד שהוא יהפוך לא כוכב ננס לבן. אסטרונומים מעריכים כי בשלב זה השמש תהיה בערך 50% מהמסה הנוכחית שלך וכי גודלו דומה לזה של כדור הארץ.

על ידי רפאל הלרברוק