مقاله ای در مورد خورشید

خورشید

داده‌های دیداری
میانگین فاصله از زمین	۱٫۴۹۶‎×۱۰۱۱ m ۸٫۳۱ دقیقه با سرعت نور
درخشش دیداری (V)	−۲۶٫۷۴م [۱]
قدر مطلق	۴٫۸۳م [۱]
رده‌بندی ستارگان	G2V
متالیسیته	Z = ۰٫۰۱۷۷[۲]
قطر زاویه‌ای	۳۱٫۶′ - ۳۲٫۷′ [۳]
صفت‌ها	خورشیدی
ویژگی‌های مداری
میانگین فاصله از هستهٔ راه شیری	~۲٫۵‎×۱۰۲۰ م ۲۶ ۰۰۰ سال نوری
دورهٔ کهکشانی	(۲٫۲۵–۲٫۵۰)‎×۱۰۸ a
سرعت	~۲٫۲۰‎×۱۰۵ m/s (گردش به‌دور مرکز کهکشان) ~۲‎×۱۰۴ m/s (نسبت به سرعت میانگین ستاره‌های دیگر در همسایگی ستاره‌ای)
ویژگی‌های فیزیکی
میانگین قطر	۱٫۳۹۲‎×۱۰۹ m [۱] ۱۰۹ زمین
شعاع استوایی	۶٫۹۵۵‎×۱۰۸ م [۴] ۱۰۹ × زمین[۴]
محیط استوایی	۴٫۳۷۹‎×۱۰۹ m [۴] ۱۰۹ × زمین[۴]
فشردگی	۹‎×۱۰−۶
مساحت	۶٫۰۸۷۷‎×۱۰۱۸ m² [۴] ۱۱ ۹۹۰ × زمین[۴]
حجم	۱٫۴۱۲۲‎×۱۰۲۷ m³ [۴] ۱ ۳۰۰ ۰۰۰ زمین
جِرم	۱٫۹۸۹۱ ‎×۱۰۳۰ ک‌گ[۱] ۳۳۲ ۹۴۶ زمین
چگالی میانگین	۱٫۴۰۸ ‎×۱۰3 ک‌گ/م³[۴][۱][۵]
چگالی‌های گوناگون	هسته: ۱٫۵‎×۱۰۵ ک‌گ/م³ فتوسفیر پایینی: ۲‎×۱۰-۴ ک‌گ/م³ کروموسفیر پایینی: ۵‎×۱۰-۶ ک‌گ/م³ هالهٔ میانگین: ۱۰‎×۱۰-۱۲ک‌گ/م³[۶]
گرانش سطحی استوایی	۲۷۴٫۰ m/s۲ [۱] ۲۷٫۹۴ g ۲۸ × گرانش سطحی زمین[۴]
سرعت گریز (از سطح)	۶۱۷٫۷ km/s [۴] ۵۵ × زمین[۴]
دما برای سطح (مؤثر)	۵ ۷۷۸ K [۱]
دما برای هاله	~۵‎×۱۰۶ K
دما برای هسته	~۱۵٫۷‎×۱۰۶ K [۱]
درخشش (Lsol)	۳٫۸۴۶‎×۱۰۲۶ W [۱] ~۳٫۷۵‎×۱۰۲۸ lm ~۹۸ lm/W اثر
شدت میانگین (Isol)	۲٫۰۰۹‎×۱۰۷ W m-۲ sr-۱
ویژگی‌های گردش
انحراف محوری	۷٫۲۵° [۱] (به دایرةالبروج) ۶۷٫۲۳° (به صفحهٔ کهکشانی)
بُعد برای قطب شمال[۷]	۲۸۶٫۱۳° ۱۹ ساعت ۴ دقیقه ۳۰ ث
میل برای قطب شمال	+۶۳٫۸۷° ۶۳°۵۲' شمالی
دورهٔ دوران ستاره‌ای (در عرض جغرافیایی ۱۶°)	۲۵٫۳۸ روز [۱] ۲۵ ر ۹ س ۷ دقیقه ۱۳ ث[۷]
(در استوا)	۲۵٫۰۵ روز [۱]
(در قطب‌ها)	۳۴٫۳ روز [۱]
سرعت دوران (در استوا)	۷٫۲۸۴ ‎×۱۰۳ km/h
ترکیب فتوسفیری (برپایهٔ جِرم)
هیدروژن	۷۳٫۴۶ ٪[۸]
هلیوم	۲۴٫۸۵ ٪
اکسیژن	۰٫۷۷ ٪
کربن	۰٫۲۹ ٪
آهن	۰٫۱۶ ٪
گوگرد	۰٫۱۲ ٪
نئون	۰٫۱۲ ٪
نیتروژن	۰٫۰۹ ٪
سیلیکون	۰٫۰۷ ٪
منیزیوم	۰٫۰۵ ٪
این جعبه: نمایش • بحث • ویرایش

خورشید (نام‌های ادبی یا قدیمی: خور، هور، مهر، روز) یکی از ستارگان کهکشان راه شیری و تنها ستارهٔ سامانهٔ خورشیدی است که در مرکز آن جای دارد. می‌توان گفت خورشید یک کُرهٔ کامل است که از پلاسمای داغ ساخته شده‌است و در میانهٔ آن میدان مغناطیسی برقرار است.^[۹][۱۰] این ستاره که قطری نزدیک به ۱٬۳۹۲٬۰۰۰ کیلومتر دارد سرچشمهٔ اصلی نور، گرما و زندگی بر روی زمین است. قطر خورشید نزدیک به ۱۰۹ برابر قطر زمین و جرم آن ۳۳۰ هزار برابر جرم زمین برابر با ۲‎×۱۰^۳۰ کیلوگرم است به این ترتیب ۹۹٫۸۶٪ جرم کل سامانهٔ خورشیدی از آن خورشید است.^[۱۱]

انفجار نهایی یک ستارهٔ سنگین را ابرنواختر می‌نامند ولی خورشید ما هیچ‌گاه انفجاری این‌چنین را تجربه نخواهد کرد چرا که کمترین جرم مورد نیاز برای رخداد یک ابرنواختر، هشت برابر جرم خورشید ما است.^[۱۲] از نظر شیمیایی سه-چهارم جرم خورشید را هیدروژن و باقی ماندهٔ آن را بیشتر هلیم می‌سازد. پس از هیدروژن و هلیم، عنصرهای سنگین از سازندگان دیگر خورشید اند که عبارتند از: اکسیژن، کربن، نئون و آهن و... این عنصرها، سازندهٔ ۱٫۶۹٪ از جرم خورشید اند که خود این مقدار ۵٬۶۲۸ برابر جرم زمین است.^[۱۳]

خورشید در رده‌بندی ستارگان بر پایهٔ رده بندی طیفی، در دستهٔ G27 جای دارد و به صورت غیر رسمی با نام کوتولهٔ زرد از آن یاد می‌شود چون پرتوهای پیدای آن در طیف زرد-سبز شدیدتر است. هر چند که رنگ آن از سطح زمین، سفید باید دیده شود ولی چون پراکندگی نور آبی در جو وجود دارد، به رنگ زرد دیده می‌شود (پراکندگی رایلی).^[۱۴][۱۵] همچنین در برچسب رده‌بندی طیفی، G2، گفته شده که دمای سطح خورشید نزدیک به ۵۷۷۸ کلوین (۵۵۰۵ سانتیگراد) است و در V گفته شده‌است که خورشید مانند بیشتر ستارگان، یک ستارهٔ رشتهٔ اصلی است و درنتیجه انرژی خود را از راه همجوشی هسته‌ای هسته ی هیدروژن به هلیم فراهم می‌کند و در هر ثانیه، در هستهٔ خود، ۶۲۰ میلیون تُن هیدروژن را دچار همجوشی می‌کند. در دوره‌ای کیهان شناسان می‌گفتند که خورشید نسبت به دیگر ستارگان، ستاره‌ای کوچک و ناچیز است ولی امروزه بر این باور اند که خورشید از ۸۵٪ ستارگان کهکشان راه شیری درخشان تر است. چون بیشتر آن‌ها کوتوله‌های سرخ اند.^[۱۶][۱۷] بزرگی قدر مطلق خورشید ۴٫۸۳+ است البته چون خورشید نزدیک ترین ستاره به زمین است، برای آن، خورشید درخشان ترین جرم در آسمان دانسته می‌شود و قدر ظاهری آن ۲۶٫۷۴- است.^[۱۸][۱۹] تاج خورشیدی پیوسته در حال پراکندن بادهای خورشیدی در فضا است. این بادها، جریان‌هایی از ذره‌های باردار اند که تا فاصله‌ای نزدیک به ۱۰۰ واحد نجومی توان دارند. حباب‌های ساخته شده در محیط میان‌ستاره‌ای که در اثر بادهای خورشیدی ساخته شده‌اند، بزرگترین سازهٔ پیوستهٔ پدید آمده در منظومهٔ خورشیدی اند.^[۲۰][۲۱]

هم اکنون خورشید در حال سفر از میان ابر میان‌ستاره‌ای محلی در ناحیهٔ حباب محلی در لبهٔ بازوی شکارچی از کهکشان راه شیری است. از میان ۵۰ ستاره‌ای که تا شعاع ۱۷ سال نوری، در همسایگی زمین قرار دارند، (نزدیک ترین آن‌ها یک کوتولهٔ سرخ به نام پروکسیما قنطورس است که ۴٫۲ سال نوری فاصله دارد.) از دیدگاه جرم، خورشید رتبهٔ چهارم را در میان آن‌ها دارد.^[۲۲] اگر از قطب شمالی کهکشان نگاه کنیم، خورشید به صورت ساعتگرد به گرداگرد مرکز کهکشانی راه شیری در گردش است و از آن نقطه نزدیک به ۲۴٬۰۰۰ تا ۲۶٬۰۰۰ سال نوری فاصله دارد، امید آن می‌رود که این گردش را ۲۲۵ تا ۲۵۰ میلیون سال دیگر به پایان برساند و دور خود را کامل کند. از آنجایی که کهکشان ما نسبت به تابش زمینهٔ کیهانی (CMB) در راستای صورت فلکی مار باریک با سرعت ۵۵۰ کیلومتر بر ثانیه در حرکت است، درنتیجه سرعت بدست آمده برای خورشید نسبت به CMB در راستای صورت‌های فلکی پیاله یا شیر، ۳۷۰ کیلومتر بر ثانیه می‌شود.^[۲۳]

فاصلهٔ متوسط خورشید از زمین نزدیک به ۱۴۹٫۶ میلیون کیلومتر است (یک واحد نجومی) است البته این فاصله در هنگامه‌های گوناگون حرکت زمین به گرد خورشید (در نقطه‌های اوج و حضیض) در ماه‌های ژانویه تا ژوئیه فرق می‌کند.^[۲۴] در این فاصلهٔ میانگین، برای نور ۸ دقیقه و ۱۹ ثانیه زمان برده می‌شود تا از خورشید تا زمین سفر کند. می توان گفت انرژی آمده از نور سفید خورشید، باعث ادامهٔ فرایند نورساخت، بوجود آمدن اقلیم و آب و هوای زمین و درنتیجه، فراهم کنندهٔ زندگی برای همهٔ جانداران روی زمین است.^[۲۵] نقش برجستهٔ خورشید بر وضعیت زمین از سال‌های دور، از دوران پیشاتاریخ برای انسان شناخته شده بود به همین دلیل برای بسیاری از فرهنگ‌ها خورشید به عنوان یک خدا دانسته شده بود. همواره پیشرفت دانش از چیستی خورشید با کندی بسیار همراه بوده تا آنکه در سدهٔ ۱۹ میلادی آگاهی اندکی از مواد سازندهٔ خورشید و منبع انرژی آن بدست آمد. تلاش برای آگاهی بیشتر از خورشید همچنان ادامه دارد چون همچنان شماری از پدیده‌ها و رفتارهای بدون توضیح علمی در خورشید دیده می‌شود.

محتویات

• ۱ نام و ریشه
• ۲ ویژگی‌ها
  • ۲.۱ هسته
  • ۲.۲ ناحیهٔ تابشی
  • ۲.۳ ناحیهٔ همرفتی
  • ۲.۴ شیدسپهر
  • ۲.۵ جو خورشیدی
  • ۲.۶ میدان مغناطیسی
• ۳ ساختار شیمیایی
  • ۳.۱ گروه آهن
• ۴ چرخه‌های خورشید
  • ۴.۱ لکه‌های خورشیدی و چرخهٔ آن‌ها
  • ۴.۲ چرخه‌های بلندمدت
• ۵ چرخهٔ زندگی
  • ۵.۱ سرنوشت زمین
• ۶ نور خورشید
• ۷ جای خورشید در میانهٔ کهکشان
• ۸ سامانهٔ خورشیدی
• ۹ پرسش‌های نظری
  • ۹.۱ مسئلهٔ نوترینوی خورشیدی
  • ۹.۲ مسئلهٔ گرمای تاج خورشیدی
  • ۹.۳ مسئلهٔ کم نوری خورشید در جوانی
• ۱۰ تماشای خورشید و اثر آن
• ۱۱ ویژگی فیزیکی
• ۱۲ منابع
• ۱۳ پیوند به بیرون

نام و ریشه

خورشید در فارسی درگذشته با نام‌های دیگری چون خور، هور، مهر، روز خوانده می‌شد.خورشید در فارسی نوین از xvar-xšed از فارسی میانه که ایزدی است که در یشت ششم اوستا در مورد او نوشته آمده وی ایزدی است که جهان را از آلودگی دور میدارد.در اوستا hvarr- ، xvan ،ta hvarә-xšaē آمده است.واژه خورشید درارای دو جزء است جزء نخست xvar- ، hvar که با سنسکریت svar «خورشید» سنجنده می‌شود. جزء دوم برگرفته از اوستایی xšaita- « درخشان» است که در نام جمشید (پادشاه دوران طلایی در اسطوره های ایرانی و نیز نخستین شاه در برخی روایت ها ) آمده و برگرفته از صورت اوستایی yama-xšaita به معنی « جم درخشان» است.^[۲۶]

در زبان انگلیسی واژهٔ Sun برای خورشید از واژهٔ sunne در انگلیسی باستان گرفته شده‌است (نزدیک به سال ۷۲۵ در بئوولف). گمان آن می‌رود که این واژه با واژهٔ south به معنی جنوب ارتباط داشته باشد. واژه‌های هم ریشه با Sun در زبان‌های دیگر، مانند زبان‌های ژرمنی و فریسی باستان به صورت sunne و sonne در ساکسونی باستان به صورت sunna، در هلندی میانه به صورت sonne، در هلندی امروزی به صورت zon در آلمانی Sonne، در نروژی باستان sunna و در زبان گوتیک sunnō است تمام عبارت‌های آلمانی برای Sun از sunnōn در نیازبان‌های ژرمنی آمده‌است.^[۲۷][۲۸]

در هنگامهٔ بی خدایی ژرمنی به خورشید شخصیت داده می‌شد و به عنوان خدا پرستش می‌شد نام آن در آن هنگامه Sól یا Sunna (به معنی خورشید در نروژی باستان) بود.^[۲۸] پژوهشگران گمان می‌کنند که خورشید، ایزدبانوی ژرمنی ریشه‌ای هندو-اروپایی در خورشیدخدایی کهن تر در زبان‌های هندواروپایی دارد و میان واژهٔ Sól در نروژی باستان، سوریا در زبان سانسکریت، Sulis در زبان گالیش، Saulė در لیتوانیایی و Solnitse در زبان‌های اسلاوی ارتباط است.^[۲۸]

واژهٔ Sunday یا روز یکشنبه در انگلیسی امروزی، ریشه در انگلیسی باستان دارد (Sunnandæg به معنی «روز خورشید» پیش از سال ۷۰۰) و این به دلیل ترجمهٔ ژرمنی از عبارت لاتین dies solis است، خود این عبارت لاتین هم ترجمهٔ عبارت یونانی heméra helíou است.^[۲۹]

در زبان لاتین واژهٔ Sol برای اشاره به ستاره بکار می‌رود این واژه به صورت اسم در انگلیسی کاربرد ندارد اما صفت آن solar بسیار پرکاربرد است.^[۳۰][۳۱] واژهٔ Sol برای اشاره به زمان خورشیدی در دیگر سیاره‌ها مانند بهرام کاربرد دارد.^[۳۲] یک روز خورشیدی در زمین، میانگین ۲۴ ساعت است در حالی که روی بهرام ۲۴ ساعت و ۳۹ دقیقه و ۳۵٫۲۴۴ ثانیه‌است.^[۳۳]

ویژگی‌ها

نمای کلی از ساختار درونی خورشید:
۱. هسته
۲. ناحیهٔ تابشی
۳. ناحیهٔ همرفتی
۴. شیدسپهر
۵. فام‌سپهر
۶. تاج
۷. لکه خورشیدی
۸. جودانه
۹. زبانه

این یک نگاره با رنگ بندی فرابنفش از خورشید است. آنچه در این نگاره دیده می‌شود: زبانه‌های روشن پیرامون خورشید از ردهٔ C3 (ناحیهٔ سفید در بالا دست چپ)، آبتاز خورشیدی (سازه‌های موجی شکل در بالا دست راست) و چندین رگهٔ پلاسمایی که در ادامهٔ میدان مغناطیسی از سطح خورشید برخاسته‌اند.

این فیلم در اصل مجموعه‌ای پویا از عکس‌های گرفته شده از خورشید است که بر روی آن‌ها کارهای نرم افزاری صورت گرفته تا ریزه کاری تصویر آشکار شود. این مجموعه نگارهٔ پویا مربوط به رفتار خورشید در یک بازهٔ ۲۴ ساعته‌است که در ۲۵ سپتامبر ۲۰۱۱ بدست آمده‌است.

خورشید ستاره‌ای از گونهٔ کوتولهٔ زرد است که ۹۹٫۸۶٪ از مجموع جرم سامانهٔ خورشیدی را از آن خود کرده‌است. هندسهٔ خورشید به یک کرهٔ کامل بسیار نزدیک است. پَخی بسیار کوچکی برابر با ۹×۱۰^-۶ در هندسهٔ آن وجود دارد^[۳۴] در نتیجه میان قطر خورشید در دو سوی قطب‌ها نسبت به قطر آن در مدار استوایی ۱۰ کیلومتر اختلاف وجود دارد. از آنجایی که خورشید جامد نیست و از پلاسما ساخته شده‌است، در مدار استوایی نسبت به دو قطب، تُندتر می‌گردد. این رفتار که گردش اختلافی نام دارد، به دلیل وجود پدیدهٔ همرفت در خورشید و جابجایی ماده در اثر اختلاف دما است. آنچنان که از قطب شمال دایرةالبروج دیده می‌شود، این جرم به بخشی از جرم خورشید تکانهٔ زاویه‌ای پادساعتگرد می‌دهد درنتیجه در سراسر خورشید یک سرعت زاویه را توزیع می‌کند. دورهٔ این گردش واقعی نزدیک به ۲۵٫۶ روز در مدار استوایی و ۳۳٫۵ روز در دو قطب است. از آنجایی که جایگاه زمین نسبت به خورشید همیشه در حال دگرگونی است و همیشه یک نقطه از زمین بهترین دید را نسبت به خورشید ندارد، گویا گردش این ستاره در مدار استوایی اش نزدیک به ۲۸ روز است.^[۳۵] اثر جانب مرکز (گریز از مرکز) این گردش آرام، ۱۸ میلیون بار ضعیف تر از جاذبهٔ سطح خورشید در مدار استوایی آن است. اثر کشند سیاره‌ها هم بسیار ضعیف است و نمی‌تواند تاثیر آشکاری بر شکل ظاهری خورشید بگذارد.^[۳۶]

خورشید ستاره‌ای با جمعیت (۱) است به عبارت دیگر ستاره‌ای سرشار از عنصرهای سنگین است.^[۳۷] گمان آن می‌رود که آغاز پدیداری خورشید به موج‌های شوک تابیده شده از یک یا چند ابرنواختر آن همسایگی باز گردد.^[۳۸] این تصور به دلیل انباشتگی عنصرهای سنگین مانند طلا و اورانیم در منظومهٔ خورشیدی نسبت به کمبود آن‌ها در ستاره‌های با جمعیت نوع (۲) یا فقیر در عنصرهای سنگین، پدید آمده‌است. پذیرفتنی است اگر بگوییم این عنصرها در اثر انرژی بسیار بالای پدید آمده هنگام واکنش‌های هسته‌ای ابرنواختر یا هنگام جذب نوترون و تبدیل یک عنصر به عنصر دیگر درون یک ستارهٔ نسل دومی بزرگ بوجود آمده‌است.^[۳۷]

خورشید مانند یک سیارهٔ خاکی دارای مرز روشنی نیست. تنها در لایه‌های بیرونی، چگالی گازها به صورت نمایی با افزایش فاصله از مرکز خورشید کاهش می‌یابد.^[۳۹] شعاع خورشید برابر است با فاصلهٔ مرکز خورشید تا لبهٔ شیدسپهر. این لایه، بیرونی ترین لایه‌ای است که پس از آن گازها یا بسیار سرد اند یا لایه‌ای بسیار نازک را می‌سازند که نمی‌توانند به اندازهٔ درخور توجه نور تولید کنند. در نتیجه لایهٔ آخر لایه‌ای است که چشم غیرمسلح بتواند به خوبی آن را ببیند.^[۴۰]

هسته

نوشتار اصلی: هستهٔ خورشیدی

از مرکز خورشید تا فاصله‌ای نزدیک به ۲۰ تا ۲۵ درصد شعاع خورشید به عنوان هستهٔ خورشید در نظر گرفته شده‌است.^[۴۱] و چگالی آن ۱۵۰g/cm^۳ نزدیک به ۱۵۰ برابر چگالی آب، برآورد شده‌است.^[۴۲][۴۳] و دمای آن هم نزدیک به ۱۵٫۷ میلیون کلوین بدست آمده‌است. در مقابل دمای سطح خورشید نزدیک به ۵٬۸۰۰ کلوین است. تازه ترین پژوهش‌ها نشان داده‌است که گردش هستهٔ خورشید به دور خودش از دیگر جاهای شعاعی آن تندتر است.^[۴۱] در بیشتر عمر خورشید، همجوشی هسته‌ای از راه زنجیره گام‌های p-p (پروتون-پروتون) و درنتیجه دگرگونی هیدروژن به هلیوم فراهم کنندهٔ انرژی خورشید بوده‌است.^[۴۴] تنها ۰٫۸٪ از انرژی پدید آمده در خورشید وارد چرخهٔ سی‌ان‌او می‌شود.^[۴۵]