هي النجم المركزي للمجموعة الشمسية ،و هي تقريباً كروية و تحوي بلازما حارة متشابكة مع الحقل المغناطيسي ، ويبلغ قطرها حوالي 1,392,684 كيلومتر ،
وهو ما يعادل 109 أضعاف قطر الأرض ، وكتلتها 2×1030 كيلوغرام وهو ما يعادل 330,000 ضعف من كتلة الأرض مما يشكل نسبة 99.86 % من كتلة المجموعة الشمسية .
الشمس هي إحدى نجوم مجرتنا ” مجرة درب التبانة ” التي تحوي نحو 200 مليار نجم تقريباً ،
ومجرتنا نفسها تتبع مجموعة مجرات أخرى تسمى المجموعة المحلية ،
ويبلغ الفضاء الكوني الذي تشغله تلك المجموعة كرة نصف قطرها نحو 10 ملايين سنة ضوئية (هذا بالمقارنة بسرعة الضوء الذي يصلنا من الشمس مستغرقا نحو 8 دقائق
على الطريق ) .
من الناحية الكيميائية يشكل الهيدروجين ثلاث أرباع مكونات الكتلة الشمسية ،
أما البقية فهي في معظمها هيليوم مع وجود نسبة 1.69%
( تقريباً تعادل 5,628 من كتلة الأرض ) من العناصر الأثقل متضمنة الأكسجين و الكربون
و النيون و الحديد و عناصر أخرى.
خصائص ضوء الشمس
- يعتبر ضوء الشمس المصدر الرئيسي للطاقة على الأرض .
- في حين أن المصدر الآخر للطاقة هو المواد الانشطارية في باطن الأرض ، و هذه المواد الانشطارية هي مصدر الطاقة الحرارية الأرضية عن طريق حدوث تفاعلات نووية .
- يعرف الثابت الشمسي بأنه كمية الطاقة التي تأمنها الشمس بالنسبة لواحدة المساحة المعرضة مباشرة لضوء الشمس .
- يعادل الثابت الشمسي لسطح على بعد وحدة فلكية واحدة ( ما يعادل بعد الأرض عن الشمس ) تقريباً 1368 واط/2 متر .
- يساهم الغلاف الجوي الأرضي بتوهين ضوء الشمس وبالتالي فإن الطاقة الواصلة للشمس تكون قريبة من 1000 واط/2 متر
- و ذلك بالظروف الطبيعة و عندما تكون الشمس بوضع سمت الرأس .
يمكن تسخير الطاقة الشمسية بعدة طرق طبيعية وصناعية . فعملية التمثيل الضوئي تلتقط الطاقة من ضوء الشمس وتحولها الى طاقة كيميائية هي من العمليات التي تجري بشكل طبيعي على الأرض .يمكن استخدام طاقة ضوء الشمس لتوليد الطاقة الكهربائية عن طريق التسخين المباشر أو تحويل الضوء الى كهرباء باستخدام الخلايا الشمسية.كما أن الطاقة المخترنة في النفط و أنواع الوقود الأحفوري الأخرى كان مصدرها الأساسي هو تحول الطاقة الشمسية عن طريق التمثيل الضوئي في العصور القديمة او الماضي البعيد .
الألوان المكونة لضوء الشمس
- يتكون ضوء الشمس من سبعة ألوان .
- هي : البنفسجي ، و النيلي ، والأزرق، و الأخضر، والأصفر، و البرتقالي ، و الأحمر ، وعند خلط هذه الألوان ينتج الضوء الأبيض .
- ولإثبات ذلك يمكن تسليط حزمة من أشعة الشمس على أحد جانبي المنشور الزجاجي لرؤية الضوء المنعكس على الحائط الأبيض ، وقد انقسم إلى عدة ألوان ، وتعرف هذه الظاهرة باسم تشتت الضوء (بالإنجليزية: Dispersion of Light) ، وهذا يدل على أن ضوء الشمس يتكون من عدة ألوان ، و من الجدير بالذكر أنه في بعض الأحيان في قوس قزح لا يمكن رؤية جميع الألوان السبعة ، وذلك بسبب تداخل الألوان .
لون الشمس الحقيقي
- هناك اعتقاد خاطئ بأن الشمس صفراء أو برتقالية أو حتى حمراء .
- ومع ذلك ، فإن الشمس هي في الأساس كل الألوان مختلطة معًا .
- اللون الحقيقي للشمس هو الأبيض .
- بالإضافة أيضًا إلى أن اللون الأبيض لضوء الشمس يحمل جميع ألوان الطيف ، أو ما نسميه قوس قزح ، والذى يظهر بعد هطول المطر .
- السبب الذي يجعل الشمس تبدو صفراء لنا هو أن الغلاف الجوي للأرض ينثر ألوانًا ذات طول موجي أعلى ، مثل الأحمر و البرتقالي و الأصفر بشكل أسهل .
- وبالتالي ، فإن هذه الأطوال الموجية هي ما نراه ، وهذا هو سبب ظهور الشمس باللون الأصفر.
- عندما نرى الشمس عند شروقها أو غروبها ، عندما تكون منخفضة في السماء ، قد تظهر باللون الأصفر أو البرتقالي أو الأحمر .
- ولكن هذا فقط لأن ألوانها قصيرة الموجة (الأخضر والأزرق والبنفسجي) مبعثرة بواسطة الغلاف الجوي للأرض ، مثل الكثير من الموجات الصغيرة التي تتناثرها الصخور الكبيرة على طول الشاطئ .
- ومن ثم فإن اللون الأحمر و الأصفر و البرتقالي فقط هم الذين يدخلون من خلال الغلاف الجوي السميك الى أعيننا .
- عندما تكون الشمس عالية في السماء ، فإن الموجات الأقصر ، في المقام الأول الأزرق ، تضرب جزيئات الهواء في الغلاف الجوي العلوي و ترتد و تنتشر .
- و من هنا شرح لماذا تبدو السماء زرقاء.
- يعتقد بعض الناس أن الضوء الأزرق كافٍ منتشر في الغلاف الجوي للأرض ليجعل الشمس تظهر صفراء قليلاً .
لماذا نرى صورًا غريبة للشمس
- في بعض الأحيان خضراء أو زرقاء أو حمراء أو برتقالية ؟
تعتبر كل أشكال الضوء والطاقة جزءًا من ظاهرة واحدة هي الطيف الكهرومغناطيسي .
الطيف الكهرومغناطيسي و الشمس
- الطّيف الكهرومغناطيسي مصطلح عام يشمل جميع الترددات الممكنة من الإشعاعات الكهرومغناطيسية . و يعرف الطيف الكهرومغناطيسي ايضاً بالطيف فقط .
- هو خطوط الأشعة الصادرة من جسم أسود عند درجة حرارة معينة ( لكل خط طول موجة معينة و تردد معين ) .
- لكل عنصر كيميائي طيف يميزه ، أي له مجموعة خطوط متسلسلة تميزه عن غيره ، ويسمى هذا الطيف ” طيف انبعاث ” .
- يتغير طيف الأشعة المنبعثة من جسم بتغير درجة حرارة الجسم ، و يُختار اللون الأسود بالذات لأنه ” مثالي ” في امتصاص الأشعة و مثالي أيضا في إصدار الأشعة
- يكون طيف العناصر عادة في نطاق الضوء المرئي .
الغلاف الجوي و لون الشمس
- يطلق العلماء علي تأثير الغلاف الجوي علي ضوء الشمس اسم تبعثر ريليه .
- يقوم الغلاف الجوي بتشتيت الضوء مما يتسبب في تغير اللون الظاهر للشمس .
- كما أن الدخان و الضباب يشتتان الضوء و يغيران لون الشمس الظاهر أمامنا .
- و نفس التأثير يجعلنا نري القمر في بعض أحمر أو برتقالي عندما يكون قريبًا في الأفق ، و نراه أبيض عندما يرتفع في السماء .
لماذا التلسكوب يصور الشمس صفراء وليست بيضاء
- عادة ما تعرض التلسكوبات صور زائفة للشمس و عادة ما تعرضه وكالة ناسا صورًا صفراء الشمس لأن هذا اللون مألوف لنا ، وغالبًا ما يتم التقاط صور الفضاء من خلال مرشحات خضراء لأن العين البشرية أكثر حساسية للضوء الأخضر ومن خلاله تستطيع تمييز التفاصيل بسهولة .
- أما إذا كنت تستخدم تلسكوب بعدسة بيضاء لمراقبة الكسوف الكلي للشمس ، فأنت سوف تراها صفراء أيضًا وذلك لأن هذا المرشح يقلل من كمية الضوء التي تصل لعينيك و لكنه لا يستطيع تغير الطول الموجي للضوء كما أن تأثير الغلاف الجوي على ضوء الشمس سيظل كما هو ، ولكنك لو نظرت بنفس التلسكوب للشمس من خارج الغلاف الجوي فستعرف أن الشمس بيضاء.