خورشید؛ ستاره‌ای که حیات را در منظومه شمسی ممکن می‌سازد

علیرضا بیات در گفت‌وگو با ایسنا اظهارکرد: خورشید، ستاره‌ای است که در مرکز منظومه شمسی قرار دارد و منبع اصلی نور و گرما برای زمین و دیگر سیارات این منظومه به حساب می‌آید.

وی افزود: این ستاره عظیم از گازهای داغی که عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده‌اند، انرژی زیادی را از طریق فرایند همجوشی هسته‌ای تولید می‌کند. فرایندهایی که همواره برای تأمین انرژی در خورشید ادامه دارند و به پایدار ماندن ساختار این ستاره کمک می‌کنند.

کارشناس نجوم با بیان اینکه اگر بخواهیم ویژگی‌های کلیدی خورشید را برشماریم، نخستین مورد جرم و گرانش آن است که حدود ۹۹.۸ درصد از کل جرم منظومه شمسی را شامل می‌شود، ادامه داد: نیروی گرانشی خورشید به قدری قوی است که می‌تواند  سیارات را در مدار خود نگه دارد. دومین ویژگی برجسته دمای سطحی و دمای مرکزی آن است که دمای سطح خورشید حدود ۵۵۰۰ درجه سلسیوس است، در حالی که دمای هسته آن به حدود ۱۵ میلیون درجه سلسیوس می‌رسد.

بیات با بیان اینکه خورشید از چندین لایه مختلف تشکیل شده که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند، گفت: در ابتدا باید به هسته ک خورشید اشاره کرد که دمای آن حدود ۱۵ میلیون درجه کلوین است و محل اصلی واکنش‌های همجوشی هسته‌ای است. در این فرایند چهار پروتون به یک هسته هلیوم تبدیل می‌شوند و انرژی زیادی به‌صورت فوتون‌های پرانرژی آزاد می‌شود.

وی افزود: منطقه تابشی یا تشعشعی، به‌عنوان دومین لایه، از حدود ۲۵ تا ۷۵ درصد شعاع خورشید را در بر می‌گیرد. در این لایه، انتقال انرژی از طریق تابش الکترومغناطیسی انجام می‌شود و فوتون‌ها به‌طور مکرر جذب و منتشر می‌شوند تا به سطح خورشید برسند. این فرایند ممکن است میلیون‌ها سال طول بکشد.

کارشناس نجوم ادامه داد: در لایه بعدی خورشید که به نام منطقه همرفتی شناخته می‌شود، انرژی از طریق جریان‌های همرفتی منتقل می‌شود. پلاسمای داغ به سمت بالا حرکت کرده و پس از سرد شدن دوباره به عمق خورشید برمی‌گردد.

بیات با بیان اینکه پس از آن لایه فتوسفر قرار دارد که همان سطح قابل مشاهده خورشید است و دمای آن تقریباً ۵۷۷۸ درجه کلوین است، اضافه کرد: این لایه بیش‌ترین نور مرئی را منتشر می‌کند و از ویژگی‌هایی مانند لکه‌های خورشیدی و دانه‌بندی‌های همرفتی برخوردار است. لایه‌های بعدی شامل کروموسفر و تاج خورشیدی(کرونا) هستند. دمای کروموسفر در ارتفاعات مختلف افزایش می‌یابد و در نهایت به حدود ۲۵۰۰۰ درجه کلوین می‌رسد. این لایه که در زمان خورشیدگرفتگی به صورت هاله‌ای قرمز دیده می‌شود، به دلیل گرمای زیادش اهمیت زیادی دارد. تاج خورشیدی، بیرونی‌ترین لایه خورشید است که میلیون‌ها کیلومتر در فضا امتداد دارد و دمای آن بین یک تا سه میلیون درجه کلوین است.

وی اظهار کرد: خورشید با فعالیت‌های مغناطیسی و پدیده‌های خاصی همراه است که بر جو زمین و فضا تاثیر می‌گذارند. لکه‌های خورشیدی که نواحی با دمای پایین‌تر و میدان مغناطیسی قوی هستند، در سطح خورشید ظاهر می‌شوند. این لکه‌ها به‌طور معمول در یک چرخه ۱۱ ساله تغییر می‌کنند.

کارشناس نجوم گفت: یکی دیگر از پدیده‌های خورشیدی، شراره‌های خورشیدی است که فوران‌های ناگهانی انرژی ناشی از بازآرایی میدان مغناطیسی خورشید هستند. این شراره‌ها می‌توانند اختلالات ژئومغناطیسی را در سیارات ایجاد کنند، همچنین پرتاب توده‌های عظیم پلاسمای مغناطیسی از تاج خورشیدی به فضا، منجر به ایجاد پدیده‌هایی همچون شفق قطبی و طوفان‌های ژئومغناطیسی در سطح سیارات می‌شود.

بیات با بیان اینکه خورشید عمدتاً از هیدروژن(۷۳.۴ درصد)، هلیوم(۲۴.۸ درصد)، اکسیژن(۰.۸ درصد)، کربن(۰.۳ درصد)، نئون(۰.۲ درصد) و آهن(۰.۱ درصد) تشکیل شده است، ادامه داد: این ترکیب‌ها از طریق طیف‌سنجی و تحلیل خطوط جذبی و نشری در طیف نور خورشید اندازه‌گیری می‌شوند.

وی بیان کرد: خورشید در حال حاضر در مرحله میانه عمر خود قرار دارد و حدود ۴.۶ میلیارد سال عمر دارد. طبق پیش‌بینی‌ها، خورشید در حدود پنج میلیارد سال آینده به یک غول سرخ تبدیل خواهد شد و پس از آن، لایه‌های خارجی خود را از دست داده و به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود.

کارشناس نجوم تأکید کرد: این تحولات زمانی آغاز می‌شود که سوخت هیدروژن در هسته خورشید تمام می‌شود و به یک غول سرخ تبدیل خواهد شد. این مرحله، که به نام «رد جاینت» یا «غول سرخ» شناخته می‌شود، با انبساط شدید خورشید و افزایش قطر آن تا مدار زمین همراه خواهد بود. هرچند خورشید یک ستاره معمولی محسوب می‌شود، اما نقش آن در حمایت از حیات در زمین بی‌بدیل است. احتمالاً ستاره‌های دیگری در کهکشان راه شیری وجود دارند که مشابه خورشید می‌توانند شرایط مناسبی برای زندگی سیارات دیگر فراهم کنند.

بیات در پایان گفت: مطالعه فعالیت‌های خورشیدی و تأثیرات آن بر زمین می‌تواند به ما کمک کند تا شرایط آب و هوای فضایی را بهتر پیش‌بینی کرده و از سیستم‌های ارتباطی و الکترونیکی خود محافظت بیشتری داشته باشیم. شناخت هرچه بیشتر خورشید، به ما کمک می‌کند تا کنترل بیشتری بر زندگی‌مان و سیاره زمین داشته باشیم