أصل الطاقة المنبعثة من الشمس

أصل الطاقة المنبعثة من الشمس

 الشمس أحد الكواكب القريبة من الأرض فأن الناظر إليها يراها على شكل قرص غازي متوهج. وهذا التوهج يمدنا بالطاقة اللازمة لديمومة الحياة على وجه كوكب الأرض. وبالرغم من كمية الطاقة المنتجة, لا يصل منها إلى الأرض إلا الجزء القليل ومن هذا الجزء تصنع النباتات الغذاء للإنسان والحيوان الذي يفي بمستلزمات الحياة على سطح الكوكب.

وكذلك فأن هذه الكمية من الطاقة تحافظ على درجة حرارة المحيطات والحياة داخل هذه المحيطات وتمنحنا الدفء في أيام الشتاء القارصة البرودة.

·   أن أول من فسر مصدر الطاقة الشمسية هو العالم الفيزيائي النووي هانس بث سنة 1938 م على وجهة الدقة , وحسب نظرية العالم أينشتاين النظرية ((النسبية الخاصة)) والتي تقول في ملخصها إن ((أي الكتلة في الكون يمكن تحويلها إلى الطاقة)).

وقد بني على ذلك هانس بث رأيه الذي يقول: أن الغاز في باطن الشمس مكون من غاز الهيدروجين الذي يكون تحت ضغط هائل جدا يصل حوالي مليون طن على السنتمتر المكعب. وهذا يؤدي إلى توليد حرارة تصل حوالي مليون درجة مئوية.

وهي كافية لاتحاد أربع ذرات من الهيدروجين لتكون ذرة هليوم. وبما أن كتلة نواة الهليوم أصغر من كتلة نواة الهيدروجين بحوالي 0,007)) مرة. فأن فرق الكتلة الزائد من ذرات الهيدروجين يتحول إلى طاقة.

الطاقة المتحررة

على ما تقدم فأن الطاقة المتحررة هي الطاقة النووية الناتجة من تفاعلات الاندماج النووي. ففي التفاعل الاندماجي تتحد أربعة بروتونات من الهيدروجين لتؤلف نواة ذرة هليوم واحدة (جسيم ألفا). وبما أن كتلة ذرة الهليوم أقل بقليل من مجموع كتل البروتونات الأربع التي تألفت. فأن فارق الكتل هذا يتحول إلى طاقة هائلة في المناطق العميقة للشمس.

وإذا ما علمنا أن درجة حرارة الشمس قدرت حوالي 15 مليون درجة مئوية. وهذه الدرجة العالية جدا من حرارة تمنح الذرات طاقه عالية جدا. تزيد من طاقتها الحركية بشكل كبير, وبهذه الدرجة العالية من الحرارة , فأن تصادم الذرات  لا يكون مرنا.

 ونتيجة للطاقة العالية للذرات فأن التصادم بين أي ذرتين يؤدي إلى انشطار الذرات, وتوليد طاقة كبيرة جدا (وتتمم هذه العملية في أعماق باطن الشمس) تنتقل هذه الطاقة إلى سطح الشمس لتشع على الكون بالضوء والحرارة. ( طبقة الفوتوسفير: تعتبر مصدر الضوء القادم من الشمس إلى الأرض والفضاء الخارجي).

والتي تعرف بالطبقة المرئية السفلى. ومن ثم إلى الفضاء الخارجي على شكل أشعه ضوئية وبسرعة 3×10⁵ كيلومتر/ ثانية. ويستغرق زمن وصولها إلى الأرض 8.2 دقيقة.

وفي كل ثانية يتحول 674 مليون طن من الهيدروجين إلى 670 مليون طن هليوم أي أن الشمس تفقد في كل ثانية 4 طن هيدروجين على صورة طاقة ضوئية وحرارة.

ورب سائل يسأل لماذا

لا تنفجر الشمس رغم الطاقة الهائلة في داخلها

أن التفاعلات النووية تؤدي إلى ارتفاع الضغط الإشعاعي المركزي بحيث يتعادل مع قوة الجذب ألتثاقلي. وهذا التعادل دائما يجعل الشمس في حالة مستقرة ولا تنفجر.

نورانية الشمس

أن كمية الهيدروجين تكون كافية لتوليد النورانية الشمسية بواسطة سلسلة البروتون - بروتون Proton-Proton Chain:  وهي الطاقة النووية المتحررة من الاندماج النووي.

ضوء الشمس

يأتي ضوء الشمس الذي نستقبله من طبقة سطحية رقيقة جدا يبلغ سمكها حوالي 300 كيلو متر يطلق عليها سطح الشمس النير وتكون في المجال المرئي للشمس.

موقع الشمس

تقع الشمس في أحد أذرع المجرة والتي تعرف بدرب التبانة, ودرب التبانة: عبارة عن حشد من النجوم صغيرة مكون من أكثر من مائتي ألف مليون نجم, وتبعد الشمس عن مركز المجرة حوالي (30) ألف سنة ضوئية.

تدور الشمس حول مركز المجرة كل (250) مليون سنة تقريبا, للشمس حركة متعامدة لمدارها حول مركز المجرة وتنجز هزة واحدة كل (28) مليون سنة .

عمر الشمس

يقر علماء الفلك ا لعمر الزمني لتكون الشمس قبل حوالي 4.5 مليار سنة ضوئية

مكونات الشمس

أوضحت الدراسات لمجموعة من الغازات المختلفة أن غاز الهيدروجين يشكل  النسبة الأكبر منها كونه مصدر الطاقة المتحولة إلى هليوم. وهي:

·        الهيدروجين نسبته 73.46%

·        الهليوم 24.85%

·        لأوكسجين 0.77%

·        الكاربون 0.29 % بخار

·        حديد 0.16 % بخار

·        نيون 0.12 %

·        نتروجين 0.9 %  و سليكون 0.7 % بخار