[خالد الغامدي]

لقد عكف الإنسان ، منذ عشرات الالآف من السنين ، على مراقبة سير القرص النير العجيب الذي يضيء الأرض ويدفئها.
نظر إليه بإعجاب ومحبة وخشية ، وصلى له كإله . فهم الإنسان أن أشعة الشمس هي مصدر كل حياة وحرارة وطاقة ، وأنه لولاها لما كان هو ولا الحيوان ولا النبات ثم دفعه حب المعرفة والروح العملية إلى التساؤل عن أصل تلك الكرة المشتعلة وجوهرها وما تؤديه للكون. وهكذا تحولت الشمس من موضوع عبادة إلى مادة للبحث العلمي.


ألشمس والأبعاد الهائلة:-
عندما نفكر بنبتة أو محرك ، نتصور أشياء ذات أبعاد متناسبة مع مقاييس الإنسان ، لكن الأمر يختلف عندما نفكر بالكواكب وخاصة الشمس. فنحن لا نعلم سوى القليل عن تلك الكرة المتوهجة ، أما المعطيات العلمية التي تحدد خصائصها فيعبر عنها بأرقام هائلة تكاد لا تصدق.

حجمها يساوي أكثر من مليون مرة حجم:

لأرض لنتكلم قليلاً عن الشمس بالأرقام ومغزاها.
إنها موجودة على مسافة تناهز الـ 150 مليون كم من الأرض ، أي ما يوازي 400 ضعف المسافة بين الأرض والقمر ، أو على مسافة 17 سنة من الطيران المتواصل بواسطة أسرع طائرة ركاب ، ويبلغ قطرها ما يقار 1392400 كم ، أي 109 أضعاف قطر الأرض (12735 كم) ، يستخلص من ذلك أن الشمس لو كانت مجوفة لأمكنها أن تستوعب في باطنها الأرض والقمر (قطرهما يساوي 3476 كلم) أو بألأحرى مليون جسم بحجم الكرة الأرضية. ولو صففنا 300 كرة أرضية جنباً إلى جنب لقاربت أن تلف دائرة الشمس. كتلتا تربو على 300000 ضعف كتلة الأرض ، ولمثل هذه الكتلة الهائلة من المادة قوة جاذبية نادرة الوجود: 28 ضعف جاذبية الأرض ، يصبح وزنها 2000 كلغم على سطح الشمس ، وبالتالي يصعب عليه المشي ويثقل عليه وزنه.

أسرار الشمس

بالنسبة إلينها تعتبر الشمس نجماً من نوع خاص فهي تشغل مركز نظامنا وتسيطر عليه بقوة جاذبيتنا. ولقربها من الأرض وتأثيرها علبها أصبحت محوراً للدراسات علم الفلك والفيزياء الفلكية وإن كان لا وجود لأي شبه دنياوي بينها وبين سائر النجوم ، فهي تساعد على تكوين نماذج تفسيرية لطبيعة بعض الكواكب ودورانها في أفلاك أبعد من الشمس.

بنية الشمس الطبيعية

ليست الشمس كتلة مادية صلبة وملساء كما تبدو لنا. بل هي كتلة ضخمة من الغاز الملتهب ، ولا يوجد على سطحها لا أرض ولا بحر ولا كائنات حية. والغازات التي تتكون منها الشمس متجمعة حول مركزها بوضع التناظر الكروي ، وهي غليان دائم وتكون سطحاً مسفعاً حثرياً.
وهذه الغازات التي تتكون التي تكون الكرة الشمسية لا تتوقف عند حد معين شأنها بذلك شأن سائر الغازات ، تنتشر ما وراء منطقة تركيزها الأقصى الذي يتناقض تدريجياً.
وحول نواة الشمس ومصدر طاقتها يبدو سطحها النير لنا وكأنه دائرة تامة ، فتبلغ سماكة هذا الطوق 5000 كلم وهو الذي يرسل لنا الطاقة الشمسية بشكل أشعة ضوئية وحرارية وإشعاعات غير منظورة (أشعة فوق البنفسجية ودون الحمراء والأشعة المجهولة x وأشعة غاما وموجات هرتزية).
وقد اتضح من المراقبة أن بعد السطح أو الطوق النيير يوجد جو الشمس (chromosphere) الشبيهة بمرعى مشتعل.
تندفع منه فورات من الغاز المحترق تقذف لمسافات آلآف الكيلومترات ارتفاعاً وبصورة دائمة.
وبعض الطبقة السابقة يمتد "التاج الشمسي" (couronne solaire) إلى ملايين الكيلومترات في الفضاء ، وهو هالة براقة تحيط بالشمس. لا نستطيع مراقبتها إلا في حالات الكسوف التام ، لأن السطح النيير يعطل لمعانها في الحالات العادية.


ضوء الشمس
الشمس هي اقرب النجوم الينا وتبعد عن الارض حوالي مليون كيلومتر وهي كتلة من الغازات المتوهجة تشدها الى المركز جاذبية قوية ودرجة الحرارة على سطح الشمس 6000 ْ مئوية ولكنها بالمركز حوالي 13000000 ْمئوية والشمس هي المصدر الاساسي للضوء والحرارة على الارض وتتولد هذة الطاقة في مركز الشمس نتيجة للتفاعلات النووية الحرارية يتحول فيها الهيدروجين الى هيليوم وتنطلق منها كميا ت هائلة من الحرارة وتخسر الشمس من كتلتها نتيجة الى هذة التفاعلات النووية ستستمر على مدى مئات الملايين السنين قبل ان يستهلك هيدروجين الشمس وتبدا في البرودة وتبتعث الشمس حاليا كميات هائلة من الطاقة الحرارية بحيث انة لو احيطت الشمس بغلاف جليدي رسمكة كيلومتر لا نصهر تماما في حوالي 90 دقيقة وتندفع الحرارة المتولدة في باطن الشمس الى سطحها ويشع كميات هائلة من الضوء وتنتشر الطاقةالحرارية والضوئية المبتعثة من الشمس عبر الفضاء في جميع الاتجاهات والطاقة الحرارية من الشمس تعرف بالاشعاع تحت الاحمر وهو اشعاع غير مرئيؤ ولكنة يستشعر بالحس فكل جسم يمتص هذا الاشعاع يصبح اسخن من ذي قبل وهنالك اشعاع اخرمن الشمس هو الاشعاع فوق البنفسجي وهذا الاشعاع بخلاف الضوء والاشعاع تحت الاحمر الا القليل القليل لكن هذا القليل من الاشعاع فوق البنفسجي مفيد صحيا كما ان بعض التفاعلات الكيماوية لاتحدث بدونة والطاقة الحرارية والضوئية التي تصلنا من الشمس ضرورية للحياة فالاشعة تحت الحمراء تحفظ درجة حرارة الأرض والجو في مستوى يصلح للعيش والاشعه الضوئية تممكننا من الرؤيه وهي ضرورية لنمو النبات فبدون طاقة الشمس تغمر الارض ظلام دامس وبرد مفرط ولن تطول حياه الانسان في ظروف كهذه اذ ان النباتات والاحياء الاخرىالتي يعتمد عليها في معاشه سيقضي عليها في غياب الدفء والضوء والعملية التي بها تنستغل النباتات الخضراء طاقة الضوء هي عمليه التمثيل الضوئي وفيها تعمل المادة الخضراء في النباتات (المعروفه باليخضور او الكلوروفيل )على امتصاص طاقة الشمس وتحويلها الى طاقه كماوية وذلك بتركيب الكربوهيدرات (ثم يحولها من المواد العضوية )من الماء الذي تاتي به الجذور من التربة وثاني اكسيد الكربون من هواء الجو وينطلق الاكسجين عائدا الى هواء الجو وتتوافر في معظم ارجاء سطح الارض الكميات الكافية من الحرارة والضوء والهواء تيسر اسباب العيش للانسان وهذة الظروف لا تتوفر في الكواكب الاخرى من النظام الشمسي فليس في أي من هذة الكواكب جو يحتوي الاكسجين او ماء يمكن كشفة كماان درجة الحرارة عالية جدا فى الكواكب الاقرب الى الشمس من الارض وخفيظة جدا في الكواكب الابعد لذالك فان الحياة كما نعرفها مستحيلة الوجود في تلك الكواكب .



الحراره:





في يوم من الايام كان هنالك اعتقاد بان الحراره نوع من السائل ينتقل من الاجسام الحاره الى الاجسام البارده . وكان هذا السائل المتخيل يسمى السعر او

الوحده الحراريه لكننا الان نعرف ان الحراره هي الحركه المستمره للذرات والجزيئات في الاجسام والاشياء ففي الهواء مثلا تتحرك الذرات والجزيئات بحريه وعندما تتحرك بسرعه فاننا نقول ان حراره الهواء مرتفعه او ان الهواء حار وحينما تتحرك ببطء كما هو الحال في يوم بارد فاننا نشعر ان الهواء بارد باعتدال .

لكن الذرات والجزيئات لا تستطيع التحرك بحريه في السوائل والاجسام الصلبه لكن الحركه موجوده .

وحتى عند درجة حرارة الجليد الذائب فان الجزيئات في حركه مستمره حيث ان جزيء الهيدروجين عند هذه الحراره يتحرك بسرعه تبلغ 1950 مترا في الثانيه .

وفي 16 سنتمترا مكعبا من الهواء يحدث الف مليون المليون تصادم في كل ثانيه بين الجزيئات .

ان السخونه والحراره ليست واحدا فحارق الغاز الضخم قد لا يكون اسخن من حارق صغير لكنه قد يوفر حراره اكثر لانه يحرق غازا اكثر.

السخونه شكل من اشكال الطاقه وعندما نقيس السخونه فاننا نقيس الطاقه وتقاس السخونه بالسعر ( الكالوري ) وهو كمية طاقة الحراره المطلوبه لرفع

درجة الحراره لغرام واحد من الماء درجه مئويه واحده . لكن درجة حرارة الجسم او الشيء تشير الى المستوى الذي ترفعه اليه الطاقه الحراريه الموجوده في ذلك الشيء او الجسم . وتقاس درجة الحراره بميزان الحراره – ثرمومتر- ويعبر عنها بالدرجات .

حين يتم الصاق شيئين ولا يكون بيتهما اي مجال لمرور الطاقه الحراريه من شيء الى اخر نقول ان درجة حرارتهما واحده . لكن اذا فقد احدهما الطاقه الحراريه ( نتيجة بطء جزيئياته ) بينما اكتسب الشيء الاخر نفس الطاقه ( نتيجة سرعة جزيئاته ) فاننا نقول ان الحراره انتقلت من الشيء الاسخن الى الشيء الابرد وان الجسم الاول اعلى حراره من الثاني .