تاریک ترین مناطق سطح خورشید چگونه است؟

از تاریک ترین مناطق سطح خورشید چه میدانید؟ آیا می دانید شراره های خورشیدی از لکه های خورشیدی بلند می شود؟ تاثیر انفجارهای خورشیدی بر زمین چیست؟ اگر یادتان باشد در علوم نهم و بخش هایی از کتاب های درسی به خورشید و تاریک ترین مناطق سطح خورشید اشاره هایی شده است. می خواهیم در این مطلب یک تحقیق کوتاه روی موضوع خورشید و لکه خورشیدی داریم.

تحقیق کوتاه در مورد خورشید

خورشید یکی از میلیارد‌ها ستاره‌ی موجود در جهان است. این ستاره در مرکز منظومه‌ی شمسی قرار دارد. نه سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی تقریباً بر روی یک صفحه به دور خورشید می‌چرخند. خورشید به دلیل نزدیکیش به ما درخشانتر و بزرگتر از سایر ستارگان به نظر می‌رسد. فاصله‌ی آن تا زمین ۱۵۰ میلیون کیلومتر است. هشت دقیقه و ۲۰ ثانیه طول می‌کشد تا پرتو‌های خورشید به زمین برسند.

خورشید نیز مانند سایر اجرام آسمانی همواره در حال حرکت است. این ستاره به همراه سایر اجرام منظومه‌ی شمسی هر ۲۲۵ میلیون سال یک بار به دور کهکشان راه شیری می‌چرخد. علاوه بر این خورشید به دور محور خود نیز در حال گردش است. دمای مرکز آن حدود ۱۵ میلیون درجه‌ی سانتی گراد است. خورشید منبع نور و حرارت در منظومه‌ی شمسی است. بدون وجود آن امکان ادامه‌ی حیات بر روی کره‌ی زمین غیرممکن است.

خورشید چند برابر زمین است؟

در علوم نهم درباره اندازه خورشید خواندیم. خورشید یک کُرهٔ کامل است که از پلاسمای داغ ساخته شده‌است و در میانهٔ آن میدان مغناطیسی برقرار است. این ستاره که قطری نزدیک به ۱٬۳۹۲٬۰۰۰ کیلومتر دارد. قطر خورشید نزدیک به ۱۰۹ برابر قطر زمین و جرم آن ۳۳۰ هزار برابر جرم زمین برابر با ۲‎×۱۰۳۰ کیلوگرم است. این مقدار ۹۹٫۸۶٪ کل جرم منظومهٔ خورشیدی است. حجم خورشید حدود ۳/۱ میلیون برابر حجم زمین است.

لکه‌های خورشیدی چیست؟

تاریک ترین مناطق سطح خورشید یا لکه‌های خورشیدی مناطقی از سطح خورشید هستند که به وسیله فعالیت‌های شدید مغناطیسی بوجود می‌آیند و مانع از انتقال گرما می‌شوند. اختلاف دمای این نواحی با مواد اطراف به آن‌ها اجازه می‌دهند تا به وضوح به عنوان یک لکه سیاه در تلسکوپ‌ها دیده شوند.

تعداد این لکه‌های خورشیدی متاثر از زمان بوده و با گذر زمان تغییر می‌کنند، به طوری که تعداد این لکه‌ها برای رسیدن از یک ماکزیمم تا ماکزیمم بعدی حدود یازده سال طول می‌کشد که به این مدت اصطلاحا" چرخه خورشیدی می‌گویند. تغییرات تعداد لکه‌های خورشیدی با تغییرات تابش خورشیدی همسان می‌باشد.

تاریک‌ترین مناطق سطح خورشید

محسن منتظری گفت: یکی از پدیده‌های جالبی که روی سطح ستاره منظومه‌شمسی قابل مشاهده است، لکه‌هایی تحت عنوان «کلف‌های خورشیدی» شناخته می‌شود. درحال‌حاضر دانشمندان با کنار هم قراردادن طول موج‌ها و طیف‌های مختلفی که از خورشید دریافت می‌کنند، می‌توانند نقاطی از این ستاره را شناسایی کنند که تحت عنوان کلف‌های خورشیدی شناخته می‌شود.

این منجم و ستاره‌شناس ادامه داد: کلف‌ها یا لکه‌های خورشیدی، نقاطی هستند که زیر سایه قرار گرفته‌اند و نسبت به دیگر نواحی این ستاره دمای کمتری دارد.

لکه‌های خورشیدی مربوط به چیست؟

وی در رابطه با چگونگی پدید آمدن لکه‌های خورشیدی گفت: در این نقاط معمولاً انرژی مغناطیسی خورشید افزایش یافته و به موجب آن فعالیت‌های خورشیدی نیز بیشتر شده است که این موضوع، موجب جدا شدن قسمتی از جرم خورشید و سایه انداختن روی نقطه‌ای از این ستاره می‌شود. منتظری افزود: این نقاط که تحت عنوان سایه‌های خورشیدی نیز شناخته می‌شوند، معمولاً تاریک‌تر و سردتر از سایر نواحی خورشید هستند.

لکه‌های خورشیدی موقت است

تاریک ترین مناطق سطح خورشید یا لکهٔ خورشیدی رویدادی موقت بر روی سطح خورشید (نورسپهر/ فوتوسفر) است که به‌صورت لکه‌هایی تاریک‌تر از نواحی اطراف آن‌ها به‌وسیلهٔ فعالیت‌های شدید شار مغناطیسی که مانع از انتقال گرما می‌شود به وجود می‌آید. این لکه‌ها به علت کاهش درجهٔ حرارت سطح خورشید در آن ناحیه‌ها به وجود می‌آیند.

تاثیر لکه‌های خورشیدی بر زمین

مناطق لکه خورشیدی همانند خال‌های تیره روی سطح خورشید ظاهر می‌شوند. از آنجایی که این لکه به سمت زمین است، هر نوع فوران در آن می‌تواند منجر به طوفان‌های ژئومغناطیسی در زمین شود.

هنگامی که یک لکه خورشیدی به سمت زمین است و فوران می‌کند، اغلب شعله‌های انفجار آن در عرض چند دقیقه به جو زمین برخورد می‌کنند. همانطور که در بالا گفته شد، این می‌تواند اثرات مخربی بر حرکت ماهواره‌ها، GPS و حتی شبکه‌های برق بگذارد. همچنین می‌تواند فرآیند‌های طبیعی مانند مهاجرت حیوانات را مختل کند.

خورشید درحال حاضر به سمت نقطه اوج فعالیت خود در چرخه ۱۱ ساله خورشیدی می‌رود. به این ترتیب، با افزایش فعالیت در لایه بیرونی خورشید، لکه‌های خورشیدی و شعله‌های خورشیدی افزایش خواهند یافت.

تاثیر لکه‌های خورشیدی بر آب و هوا

تغییرات نسبی تابش خورشیدی با تغییرات نسبی دما در زمین متناسب است. از آنجا که تغییرات تعداد لکه‌ها بصورت پریودیک بوده و نظم خاصی دارد، از این خاصیت استفاده کرده و با پیش بینی تغییرات تعداد لکه‌های خورشیدی و تابش خورشیدی و سایر پارامتر‌های موثر در فعالیت خورشیدی در زمان‌های آتی تغییرات دمایی و بارش در زمین را بدست می‌آوریم.

منبع اولیه انرژی برای جو زمین خورشید است، تغییرات میزان انرژی خروجی از خورشید و یا نوسانات دمایی سطح آن، می‌تواند نوسانات و تغییراتی را در جو زمین ایجاد نماید. لکه‌های خورشیدی به عنوان یکی از فعالیت‌های خورشید از جمله مولفه‌هایی است که می‌تواند بر سامانه اقلیم زمین در مقیاس‌های زمانی متفاوت اثر گذاشته و در نهایت نوسانات و تغییرات اقلیمی را به دنبال داشته باشد.

ارتباط لکه های خورشیدی با بارش و دما ایران

تاریک ترین مناطق سطح خورشید چه تاثیری بر آب و هوا دارند؟ طبق یک پژوهش درباره بررسی ارتباط بارش و دمای ایران با چرخۀ لکه‌های خورشیدی با استفاده از پالایش موجک، میزان تغییرپذیری بارش و دما ناشی از مولفۀ ۱۱ ساله و ارتباط آن با لکه‌های خورشیدی در ایستگاه‌های مختلف، متفاوت است. نوسانات دما و بارش در برخی ایستگاه‌ها نسبت به نوسانات چرخه لکه‌های خورشیدی در طول زمان دارای رفتار معکوس و برخی دیگر دارای رفتار مشابهی است.

در رابطه با بارش، هر چه از عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر به سمت عرض‌های بالاتر می‌رویم، ارتباط بین چرخه لکه‌های خورشیدی و چرخه تغییرپذیری بارش از مقادیر زیاد منفی به سمت مقادیر مثبت می‌رود، در نتیجه در عرض‌های پایین تغییرپذیری ۱۱ ساله بارش و تعداد لکه‌های خورشیدی رفتار معکوس و در عرض‌های بالا رفتار مشابه پیدا می‌کند. در رابطه با دما، بیشترین تاثیر چرخۀ خورشیدی در جنوب شرق، شرق و بخش‌هایی از مرکز و سواحل جنوبی کشور است و از سمت جنوب شرق به سمت شمال غرب کشور ارتباط مستقیم بین دما و چرخۀ لکه‌های خورشیدی کمتر می‌شود.

بیشتر بخوانید: 

• خورشید سیگنال‌های رادیویی و ماهواره‌ها را مختل کرد
• امکان انفجار لکه خورشیدی عظیم رو به زمین؟

آیا در کهکشان‌های دیگر خورشید وجود دارد؟

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که فضای کیهانی گسترده است، اما چندان هم متروک نیست چرا که تنها در کهکشان راه شیری میلیارد‌ها سیاره هم اندازه زمین وجود دارد که دور ستاره هایی، چون خورشید ما می‌چرخند و برای حیات نه زیاد گرم و نه زیاد سرد هستند.

در کهکشان راه شیری یک ستاره از هر ۵ ستاره از نظر رنگ، اندازه و سن شبیه خورشید ما است و این ستاره‌ها دارای سیاراتی هستند که تقریبا هم اندازه زمین محسوب می‌شوند و از نظر قرار گیری آن‌ها در منطقه قابل سکونت این سیاره‌ها می‌توانند دارای آب به شکل مایع باشند. ناتالی باتال‌ها دانشمند ناسا که روی کپلر کار می‌کند اظهار داشت که هنوز باید اطلاعات زیادی بررسی شود که این رقم به صورت نهایی اعلام شود.

براساس اظهارات مارسی، در کهکشان ما ۲۰۰ میلیارد ستاره وجود دارد که ۴۰ میلیارد آن‌ها شبیه خورشید ما هستند، یکی از نویسندگان این تحقیق تعداد ستاره‌های شبیه خورشید را نزدیک به ۵۰ میلیارد عنوان کرده به این معنا که تعداد سیارات شبیه به زمین ۱۱ میلیارد خواهد بود.

شناسایی سیارات فراخورشیدی

سیارهٔ فراخورشیدی یا سیارهٔ غیرخورشیدی سیاره‌ای است که بیرون از منظومهٔ خورشیدی قرار دارد و به دور یک ستاره (غیر از خورشید) در حال گردش است. نخستین شناسایی علمی وجود یک سیارهٔ فراخورشیدی در سال ۱۹۸۸ انجام شد، با این حال، نخستین تأیید در سال ۱۹۹۲ صورت گرفت. از آن به بعد، و تا اول مهٔ ۲۰۱۷، شمار سیارگان فراخورشیدی شناسایی‌شده ۳٬۶۰۸ سیاره بوده که ۲٬۷۰۲ سیاره در ۶۱۰ سامانهٔ سیاره‌ای مختلف، تأیید شده‌اند و این تعداد روز به روز در حال افزایش است.

مطالعهٔ سیاره‌های فراخورشیدی جزو موضوعات نوین در دانش اخترشناسی است و شامل دو شاخهٔ کلی کشف و شخصیت‌پردازی این‌گونه سیاره‌ها می‌شود. نخستین سیارهٔ فراخورشیدی در اوایل دههٔ ۹۰ میلادی کشف شد و از سال ۲۰۰۲ افزون‌بر کشف، بررسی ویژگی‌های این سیاره‌ها نیز آغاز شد. رصد‌های زمینی و فضایی سیارات فراخورشیدی به دو دلیل عمده کار چندان آسانی نیست.

علت سختی شناسایی سیارات فراخورشیدی

نخست اینکه سیارات به‌طور کلی نسبت به ستارگان اندازه‌های بسیار کوچکی دارند و سیارات فراخورشیدی در فاصله‌های بسیار دوری از زمین واقع‌اند. دیگر اینکه سیارات با ستارهٔ میزبان‌شان اختلاف درخشندگی فوق‌العاده زیادی دارند. وابسته به‌نوع ستاره، اندازه و دمای سیاره، ستاره می‌تواند از حدود ۱٬۰۰۰ تا یک میلیون برابر پرفروغ‌تر از سیاره‌های پیرامون خود باشد؛ بنابراین تفکیک نور بازتاب‌شده از سیاره از نور ستاره بسیار مشکل است. به عنوان یک تشبیه، رصد یک سیارهٔ غول‌پیکر مانند مشتری در مدار نزدیک‌ترین ستاره‌ها به خورشید، مانند این‌ست که در تهران بایستیم و بخواهیم سر یک مورچه، که در جزیرهٔ کیش در حال راه رفتن در کنار یک نورافکن به شدت پرنور است را مشاهده کنیم!

با وجود تمام این سختی‌ها، اخترشناسان توانسته‌اند روش‌ها و ابزار‌هایی برای آشکارسازی و مطالعهٔ خصوصیات سیارات فراخورشیدی ابداع کنند. تاکنون حدود شش روش آشکارسازی یافت شده که به‌استثنای یکی، در بقیه سیاره به‌روش غیرمستقیم بررسی می‌شود.

شراره خورشیدی چیست؟

شراره‌های خورشیدی انفجار‌های قدرتمند انرژی هستند. آن‌ها معمولا در مناطق فعال رخ می‌دهند. مناطق فعال نیز نواحی‌ای در خورشید هستند که با حضور قوی میدان‌های مغناطیسی مشخص می‌شوند. همانطور که این میدان‌های مغناطیسی تکامل می‌یابند، می‌توانند به نقطه‌ای از ناپایداری برسند و انرژی را به اشکال مختلف از جمله تابش الکترومغناطیسی، آزاد کنند. شراره‌ها و فوران‌های خورشیدی می‌توانند بر ارتباطات رادیویی، شبکه‌های برق، سیگنال‌های ناوبری تاثیر بگذارند و خطراتی را برای فضاپیما‌ها و فضانوردان ایجاد کنند.

شراره‌های خورشیدی انفجار انرژی هستند که در اثر درهم تنیده شدن، عبور و یا سازماندهی مجدد خطوط میدان مغناطیسی در نزدیکی لکه‌های خورشیدی ایجاد می‌شوند. در موارد شدید، شراره‌های خورشیدی می‌توانند اتصالات رادیویی و نیروگاه‌های روی زمین را غیرفعال کنند؛ اما علاوه بر این، آن‌ها عامل پدیده‌های خیره کننده آب و هوای فضایی نیز هستند.

گردآوری: تابناک جوان

منابع: ایمنا / دیجیاتو / مهر / ایسنا / تبیان / مقاله بررسی ارتباط بارش و دمای ایران با چرخۀ لکه‌های خورشیدی با استفاده از پالایش موجک (نویسندگان: محمود خسروی، شیما رستمی جلیلیان) / تحقیق در اثرات خورشید بر روی آب و هوای زمین (نویسنده: مسعود مهروانی بهروز)