المنظومة الشمسية

م.م قاسم شاكر الجبوري
مادة فيزياء الفلك
المحاضرة الثامنة
المنظومة الشمسية : The Solar System
منذ امد بعيد والشمس معروفة بأنها احدى النجوم النموذجية ، المتوسطة الكبر والعمر بين ملايين النجوم في مجرتنا( درب التبانة ) وانها ليست فريدة في حركتها في الفضاء ، بل ترتبط بها عائلة من الاجرام السماوية وتكون معها ما نسميها بالمنظومة الشمسية .
تدور هذه الاجرام حول الشمس بعدد من الساعات الضوئية وعلى ابعاد وسرع مختلفة ، تدعى هذه الاجرام بالكواكب السيارة تختلف فيما بينها حجومها حيث تتراوح اقطارها بين 5000 الى 143000 كم . يمكن وضعها حسب التسلسل من حيث اقربها الى الشمس ( عطارد، الزهرة ، الارض ، المريخ ، المشتري، زحل ، اوراوس ، نبتون ، بلوتو ) .تقسم الى قسمين :1- الكواكب الارضية هي عطارد و الزهرة و الارض و المريخ ، وهي اجسام صلبة لا تختلف كثيرا في كثافتها او تركيبها الكيميائي ، لكنها تختلف في ما بينها في الاحوال الطبيعية لسطحها مثل درجة الحرارة و القوة الجاذبية ، ووفرة الماء والهواء في الغلاف الجوي .
2- الكواكب العملاقة المشتري وزحل واورونوس ونبتون وتبلغ كثافتها عادة ربع كثافة الكواكب الارضية تقريبا، وقد تكون ولا نرى سطحها سوى بعض السحب الغازية ، وقد تكون بعض المناطق الداخلية لها حار جدا ولكن يحاط في هذه المناطق طبقات سطحية باردة .
1- الشمس Sun :
احدى النجوم النموذجية من بين ملايين النجوم في مجرتنا والتي تكون اقرب الينا ، نضرا لقربها الشديد لنا على شكل قرص غازي بدلا من نقطة مضيئة في السماء، الامر الذي مكن العلماء من دراسة من دراستها بشكل مفصل وتعتبر هذه الدراسات ركائز ثابتة في علم لنجوم . كما نعلم بانها المصدر الرئيسي للطاقة التي تحفظ الحياة على الارض وبدونها يكون الحياة مستحيلا . ان هذه الطاقة تنشأ عرضيا من الاندماج النووي في مركز الشمس حيث يتحول الهيدروجين الى غاز الهليوم .
• الخواص الفيزيائية:
- معدل بعدها عن الارض 149598000 كم
- زمن وصول ضوء الشمس الى الارض 8.25 دقيقة
- القطر 139100 كم ( اكبر بثلاث مرات البعد وبينها وبين الارض)
- الكتلة x10331.99 ( حوالي 334000 مرة اكبر من كتلة الارض)
- معدل الكثافة 1.41 غم /سم3
- معدل الجاذبية السطحية 28 مرة اكبر من الجاذبية على سطح الارض .
• جو الشمس Solar atmosphere:
ان الاجزاء الوحيدة للشمس التي يمكن رصدها بصورة مباشرة هي الطبقات الخارجية التي تعرف بالجو الشمسي والذي يتالف من ثلاث طبقات :
- الفوتوسفير ( الطبقة المرئية السفلى)
- الكرومومسفير (الطبقة الملونة اوالوسطى)
- الاكليل ( الطبقة العليا )
الفوتوسفير: الشمس كرة غازية متوهجة ذات سطح براق يدعى الفوتوسفير او الطبة الضوئية حيث يكون فيها الغاز غير شفاف بحيث لا يمكن ان نرى ما تحت الفوتوسفير . عندما ننظر الى سطح الشمس بواسطة المرقب الفلكي تحت ظروف جيدة نرى على سطح الفوتوسفير ملايين من البقع البراقة المختلفة الحجوم مفصولة بمناطق معتمة ضيقة. حرارتها 4500 K-6800 K
الكروموسفير: وهي الطبقة الجوية الشفافة الموجودة مباشرة فوق الفوتوسفير ويمكن مشاهدتها على شكل حلقة ملونة اثناء الكسوف الشمسي وتمتد هذه الطبقة الى ارتفاع ما يقارب 1200 Km فوق الفوتوسفير وحرارتها 4500K-100000 K .
الاكليل : هي الطبقة الخارجية للشمس والتي تبدأ عند نهاية الكروموسفير والممتدة الى ارتفاعات هائلة تصل بضعة ملايين الكيلومترات . وتكون درجة حرارتها اكثر من مليون درجة كلفنية .
• البقع او كلف الشمس Sun Spots : الكلف الشمسي هي مناطق داكنة تظهر باحجام مختلفة على (طبقة الفوتوسفير).يكون لها شكل واضح ويتالف من مركزية داكنة بمناطق الظل ، محاطة بمنطقة اكثر اضاءة تدعى بمنطقة شبه الظل . تكون درجة حرارة البقع الشمسية اقل بحوالي 1500 K من درجة حرارة السطح .
• وهنالك ظواهر سطحية أخرى إضافة لظاهرة البقع الشمسية هي:
أ – الشُعيلات الشمسية أو الصيِّاخد Faculae
ب- الشواظ الشمسي Solar flares
ج- التأججات اللامعة Prominences
د- الفتائل السوداء Filaments

• الإشعاعات والرياح الشمسية
تنبعث الرياح والإشعاعات الشمسية وتصل إلى سطح الأرض منها نوعين هما:
أ- إشعاعات كهرومغناطيسية ( أشعة سينية، أشعة راديوية، أشعة تحت الحمراء، الأشعة المرئية، وأشعة فوق البنفسجية ....) وتسير هذه الإشعاعات بسرعة تعادل سرعة الضوء وبخطوط مستقيمة.
ب- إشعاعات تنبعث على هيئة غازات وسحب رقيقة تتألف من دقائق مشحونة كهربائياً، وهذه الإشعاعات بعكس النوع الأول تسير بصورة بطيئة، وهي المسببة لظاهرة الشفق القطبي((Aurora.