الخصائص الطبيعية للشمس والطاقة التي تنتجها

قال الله تعالى: “هو الذي جعل الشمس ضوءا والقمر نورا وقدر لكم منازل لتعلموا عدد السنين والحساب، وما خلق الله ذلك إلا بالحق. يفصل الآيات لقوم يعلمون”. سورة يونس، الآية رقم 5

الشمس، هذا النجم الذي نعيش في ضيائه ونتزود منه بالحرارة والطاقة، على الرغم من أنه يبعد عن الأرض مسافة (149،600،000 كم)، أي ما يعادل تقريبا 150 مليون كيلومتر، إلا أن الضوء الخاص بالشمس يستغرق ثمان دقائق للوصول إلى الأرض، بسبب سرعة انتقاله البالغة 300,000 كيلومتر في الثانية الواحدة، ونظرا لأن الأرض تدور حول الشمس بشكل بيضاوي، وليس بدورة دائرية كاملة، فإن ذلك يعني أن المسافة بين الشمس والأرض تتغير، حيث تكون الأقرب بينهما 147.1 مليون كيلومتر، والأبعد يصل إلى 152.1 مليون كيلومتر.

نجم الشمس

الشمس تعتبر مركز المجموعة الشمسية، حيث تدور حولها جميع كواكب المجموعة الشمسية وأقمارها والكثير من الأجرام الأخرى، مثل الكويكبات والنيازك والمذنبات، كما أن الشمس كروية الشكل تقريبا وهي نجم غازي ناتج عن تفاعل غاز الهليوم.

تقدر درجة حرارة الشمس في الداخل بـ 15 مليون درجة مئوية، ودرجة حرارتها على سطحها تصل فقط إلى 6 آلاف درجة مئوية، ولها حقل مغناطيسي يدار فيه كل أجسام المجموعة الشمسية، ويقدر قطرها بحوالي 1,392,684 كيلومتر، وهو ما يعادل 109 أضعاف قطر الأرض، ويقدر وزنها بـ 1030×2 كيلو جرام، أي ما يعادل 330,000 ضعف وزن الأرض، وتمثل كتلة الشمس 99.86% من إجمالي كتل الأجسام في المجموعة الشمسية.

القياسات الحديثة للمسافة بين الشمس والأرض

مع تقدم التكنولوجيا والرادارات والمركبات الفضائية، أصبح قياس المسافة بين الأرض والشمس أكثر سهولة، حيث أصبحت الأساليب القديمة غير فعالة بسبب التغيرات في قيمة الوحدة الفلكية. ومع ذلك، أصبح الاعتماد على قياس كتلة الشمس غير مجدي بسبب تغير كتلتها عند إصدار الطاقة، لذلك في عام 2012 قام الاتحاد الفلكي الدولي بالتصويت لتغيير تعريف الوحدة الفلكية إلى 149.598.428 كيلومتر، واستند هذا التعريف إلى سرعة الضوء والمسافة الثابتة بدون اعتبار كتلة الشمس.

الخصائص الطبيعية للشمس

يبلغ قطر الشمس حوالي 1392000 كيلومترًا، أي أنه أكبر بـ 109 مرات من قطر الأرض، وحجم الشمس أكبر بمليون مرة من حجم الأرض.

تصنف الشمس بوفق الفئة النجمية G2V، وهي نجم صغير أصفر، ويرمز لدرجة حرارة سطح الشمس التي تصل إلى 5778 درجة كلفن بالرمز G2. أما الرمز V فيشير إلى أن الشمس تعتبر نجما رئيسيا في التسلسل النجمي، ووفقا لعلماء الفلك، يعتبر حجم الشمس صغيرا مقارنة بنسبة البريق التي تفوق 85% من بقية النجوم الموجودة في مجرة درب التبانة. ومعظم النجوم الموجودة في المجرة هي أقزام حمراء، وكذلك، يلاحظ أن طيف الشمس المرئي يحتوي على الألوان الخضراء والصفراء، وعلى الرغم من أن لونها أبيض، إلا أنها تبدو صفراء عندما يراقبها من الأرض. وإذا كنت على سطح كوكب المريخ، ستبدو لك باللون الأزرق.

تطلق الشمس على لقب “جي 2” لأنها الأكبر والأشد حرارة بين النجوم المتوسطة، ولكن هناك العديد من النجوم التي تفوق الشمس في الحجم. ويطلق عليها أيضا اسم “النجم الأزر.

الشمس هي النجم الأقرب للأرض، ومن ثم يمكننا رؤية سطحها بوضوح، وتشير تقديرات العلماء إلىأن الحرارة والضوء الصادرين عن الشمس والواصلين إلى الأرض يمثلان جزءًا صغيرًا جدًا من الطاقة الصادرة عنها، وتقدر بجزءين من بليون جزء.

يتراوح عمر الشمس تقريبًا بين 4.5 مليون إلى 5 مليون سنة.

تشكل كتلة الشمس 99.8% من إجمالي كتلة المجموعة الشمسية، ويبلغ وزنها 333 ألف مرة أكبر من وزن الأرض، بينما يبلغ وزنها 1047 مرة أكبر من وزن المشتري، على الرغم من أن المشتري هو أكبر كوكب في النظام الشمسي من حيث الحجم.

بفضل حجم الشمس الضخم في المجموعة الشمسية، تمتلك أكبر قوة جذب في المجموعة الشمسية، مما يجعلها تحتفظ بالكواكب والأقمار في مداراتها، وتساعد قوة الجذب هذه على توفير الغازات التي تحتاجها الشمس للتوهج.

تدور الأرض حول نفسها وحول الشمس في نفس الوقت، وهذا ينطبق أيضًا على الشمس حيث تدور حول مجرة درب التبانة وحول نفسها في نفس الوقت، وتحتاج الشمس للدوران حول نفسها ما يقرب من شهر واحد.

خصائص الطاقة الشمسية

تُعد الطاقة الشمسية حلاً ناجحًا وجيدًا في المناطق النائية التي لا تتوفر فيها الكهرباء، كما أنها متاحة للجميع بدون مقابل، حيث يتعذر على الأفراد استغلال هذه الطاقة.

لا تحتاج طاقة الشمس إلى آلات أو مضخات ذات أصوات مزعجة عالية، مما يعني أنها تعتبر طاقة صامتة ونظيفة، حيث إنها لا تسبب أي تلوثات.

تُعَد الشمس مصدرًا رئيسيًا للطاقة الكهربائية في محطات الفضاء والتطبيقات الفضائية، ولا تحتاج إلى صيانة دورية.