التموجات الصوتية فوق
الشمس
إن مادة الشمس من أسفل الطبقة المضيئة ( الفوتوسفير )
إلى عمق كبير فى باطن الشمس فى حالة هياج مضطرب وأن الغاز يخترق الطبقات التى
تعلوه حتى يصل إلى الطبقة المضيئة وعندها يمكن رؤية ذلك بمرصد الشمس مباشرة .
والغاز يغلى فى بوتقات يصل اتساعها إلى نحو ( 1000 كم )
( الحبيبات ) وتنتشر فى الطبقة المضيئة .
موجات الصدم :
تقدم بعض علماء الفلك بنظرية مفادها إن هذه الغازات
المتحركة تحدث تموجات صوتية وفى أثناء اتجاهها إلى أعلى تخترق غازات أخرى وتصطدم
بها مما يجعل التموجات الصوتية تزداد عنفا فإذا ما وصلت إلى الاكليل الشمسى الذى
يقدر عمقه بحوالى ( 480000 كم ) تولد موجات الصدم
( Shock
Waves ) وموجات
الصدم هى التى تسبب ارتفاع حرارة الإكليل الشمسى إلى أكثر من مليون درجة مئوية .
ويوجه إلى نظرية التموجات الصوتية النقد حيث إن الحركات
الموجودة فعلا على الارتفاعات التى تعلو هذه الطبقة السفلى من جو الشمس أى على
ارتفاعات تزيد على ( 2000 كم ) فوق الطبقة المضيئة ليست من النوع الذى تقول به
النظرية فالحركات التى تحدث فعلا من نوع الحركة الناتجة عن حركة المادة نفسها
وليست من نوع الحركة التموجية .
تطور الشمس المستقبلى :
منذ ( 3 أو4 بلايين سنة ) عندما كانت الشمس صغيرة السن
نسبيا يبلغ عمرها الأن حوالى
( 5 بلايين سنة ) كانت الشمس أصغر مما هى عليه فى الوقت
الحاضر وأن كوكب الأرض قد تعرض فى الماضى السحيق لإشعاع فوق بنفسجى وأشعة جاما .
إن نشاط طبقة الكروموسفير ( الطبقة الملونة ) فى الشمس
يمكن أن يضمحل مع الزمن وأنه ظل مرتبطا بالضعف التدريجى للمجال المغناطيسى للشمس
على الرغم من أن الشمس لم تعد قوية فإنها باقية كنجم مستقر بعد أن تركت ورائها
حياة مليئة بالنشاط استمرت فترة طويلة ويقدر ما فقدته الشمس منذ بداية حياتها
بحوالى ( 5 % ) من كتلتها نتيجة التفاعلات النووية وقد كسبت الشمس بعض الكتلة من
جراء ما التصق بها من غبار وغاز ما بين النجوم .
أما تطور الشمس المقبل فيتوقع علماء الفلك للشمس إذا
استطاعت الاستمرار فى إنفاق ما لا يزيد على ( 650 مليون طن ) من الهيدروجين فى
الثانية أن تظل تنتج الطاقة لفترة أخرى طولها نحو ( 5 بلايين سنة ) وبعدها تتحول
الشمس إلى عملاق أحمر ثم قزم أبيض ثم ثقب أسود .
التفاعل النووى وسلسلة البروتون / بروتون :
تحدث طاقة الشمس عن طريق التفاعلات النووية الحرارية
خلال تحويل الهيدروجين إلى هليوم وتعرف الطريقة التى يتم بها التحويل فى قلب الشمس
بسلسلة البروتون / بروتون .
كيف يتم حدوث التفاعل النووى البروتون / بروتون ؟
لابد من التعرف على الظروف الغريبة السائدة فى قلب الشمس
من درجة حرارة تبلغ ( 15 مليون درجة ) وضغط يصل إلى تريليون طن فوق البوصة المربعة
.
فى مثل هذه الظروف لا يمكن أن يبقى أى تركيب ذرى بل توجد
الكترونات حرة وبروتونات نووية منفصلة عن الكتروناتها وليس من الضرورى أن تكون
التفاعلات النووية سريعة الحدوث وإلا أدى هذا إلى تطاير الشمس فى الفضاء .
إن أول خطوة فى التفاعل النووى هو اصطدام بروتونين وكل
بروتون عبارة عن نواة ذرة هيدروجين منزوع منها الكترونها الوحيد ذرة الهيدروجين = الكترون واحد + بروتون
واحد
وبالتحام هذين البروتونين تحدث عدة تفاعلات فبالتصاق
البروتونين معا يكونان نواة النظير الثقيل للهيدروجين ( الدويتريوم ) وكنتاج جانبى
لهذا الاصطدام ينشأ من فائض طاقة الحركة والشحنة إنتاج جسيمين آخرين هما :
النيوترينو والبوزيترون .
والنيوترينو هو جسيم دون ذرى أولى ليس له كتلة ولا شحنة
والنيوترينو يرفض التفاعل مع أية مادة فى الكون على الاطلاق فبمجرد نشأته كنتيجة
لتصادم البروتونين فإنه ينطلق مخترقا كتلة الشمس فى الفضاء .
وهناك أعداد هائلة من النيوترينوات تجوب أرجاء الكون
باستمرار وتنشأ كناتج من مخلفات بلايين النجوم وكثير من هذه النيوترينوات يمر خلال
الأرض .
أما البوزيترون فهو عبارة عن مادة مضادة فالالكترون هو
جسيم دون ذرى بالغ الضآلة عليه شحنة سالبة أما البوزيترون فهو الكترون ولكنه يحمل
شحنة موجبة .
الدويتريوم وأشعة جاما :
بعد تحرر البوزيترون خلال اصطدام البروتونين فإنه يجد
نفسه محاطا بالالكترونات ذات الشحنة السالبة وفى جزء من الثانية يصطدم بالالكترون
ذى الشحنة السالبة فيتلاشيان معا وينبعث عنهما وميض من الطاقة .
أما الخطوة الثانية فى التفاعل بعد تكوين نواة
الدويتريوم ( الهيدروجين الثقيل ) فتتم فى بضع ثوان حيث تقتنص نواة الدويتريوم
بروتونا آخر فتصبح ذات ( 3 بروتونات ) ويتحول أحد هذه البروتونات إلى نيوترون
متعادل الشحنة وتتكون نواة خفيفة للهليوم ( هليوم 3 ) كما ينشأ عن التغيير الشديد
فى هذا التفاعل إنطلاق أشعة جاما أقصر الاشعاعات الكهرومغناطيسية من حيث طول
الموجة ولكنها أكبرها طاقة وتكون نتيجة هذا تحرير المزيد من الطاقة الشمسية .
وفى كل ثانية يتم بواسطة تفاعل البروتون / بروتون (
التفاعل النووى الحرارى ) تحويل نحو
( 57 مليون طن ) من الهيدروجين فى مركز الشمس إلى حوالى
( 653 طن ) من الهليوم مع فقد ما يساوى ( 5 ملايين طن ) من الكتلة تتحول إلى طاقة
شمسية .
رءوف وصفى
تنقيح / أسامة ممدوح عبد
الرازق مصطفى شرف
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق