هل تعلم كيف نعرف حجم الشمس ومكوناتها ؟ رغم ان لا احد قدر يوصلها أو يقترب منها ! اسئلة حيرت عقلك

 

كيف نعرف حجم الشمس ومكوناتها ووزنها بدقة؟

الشمس، هذا النجم العملاق الذي يشكل مصدر الحياة على الأرض، لطالما أثار فضول العلماء. في هذا المقال، سنأخذك في رحلة مثيرة لاستكشاف كيفية معرفة حجم الشمس، مكوناتها، ووزنها، وكل ذلك بدقة مذهلة رغم استحالة الوصول إليها فعليًا.

حجم الشمس: رحلة من الحسابات التاريخية إلى الدقة الحديثة

عند البحث عن حجم الشمس، ستجد أن حجمها يبلغ حوالي 1.41×10181.41 \times 10^{18}

1.41×1018 كيلومتر مكعب. ولكن كيف تم حساب هذا الرقم؟ لنبدأ من الأساس:

معرفة المسافة بين الأرض والشمس

حساب المسافة بين الأرض والشمس كان الخطوة الأولى. أول من حاول ذلك كان الفلكي اليوناني "أرسطرخس من ساموس" في القرن الثالث قبل الميلاد. بدأ بقياس المسافة بين الأرض والقمر، ثم قطر القمر، واستخدم حساب المثلثات ليقدر المسافة بين الأرض والشمس. كانت أرقامه تقريبية، لكن العلماء اللاحقين مثل يوهانس كيبلر وإدموند هالي طوروا حساباته.

اليوم، نعلم أن المسافة بين الأرض والشمس تقدر بـ 149,597,870 كيلومتر.

حساب القطر من المسافة

لحساب قطر الشمس، اعتمد العلماء على قوانين النسبة والتناسب. تم استخدام ألواح معدنية بثقوب صغيرة لإسقاط صورة الشمس على ورقة، ومن ثم قياس قطر الصورة والمسافة بين اللوح والورقة. مع معرفة المسافة بين الأرض والشمس، تمكنوا من حساب قطر الشمس الذي يبلغ حوالي 1,392,700 كيلومتر.

طريقة أخرى تستخدم قانون ظل الزاوية. بقياس الزاوية بين أشعة الشمس القادمة من أعلى وأسفل الشمس باستخدام أشعة الليزر، ثم تطبيق قوانين المثلثات، تم التوصل لنفس القطر تقريبًا.

مكونات الشمس: التحليل الطيفي يكشف الأسرار

ربما تتساءل كيف يمكننا معرفة العناصر التي تتكون منها الشمس دون الوصول إليها؟ الجواب يكمن في التحليل الطيفي.

عندما يصدر أي عنصر ضوءًا، فإن هذا الضوء يحمل بصمة طيفية مميزة. على سبيل المثال:الهيدروجين يظهر خطًا أحمر بجانب خطين أزرقين.

الصوديوم يظهر خطين أصفرين واضحين.

باستخدام المطياف لتحليل الضوء القادم من الشمس، تمكن العلماء من تحديد أن مكوناتها الرئيسية هي:الهيدروجين: 74.9%.

الهيليوم: 23.8%.

بالإضافة إلى عناصر أخرى مثل الأكسجين (1%)، والكربون، والحديد بنسب أقل.

درجة حرارة الشمس

من لون ضوء الشمس يمكن تحديد درجة حرارتها. الضوء الأبيض للشمس يشير إلى متوسط طول موجي يبلغ 493 نانومتر، ومن خلال قوانين الفيزياء مثل قانون "فيلهلم فين"، تم حساب درجة حرارة سطح الشمس بـ 5,605 درجة مئوية. أما اللب الداخلي للشمس، فتقدر درجة حرارته بناءً على الفيزياء النووية بملايين الدرجات المئوية.

وزن الشمس: الكتلة بدل الوزن

لأن الوزن يتغير حسب الجاذبية، يُستخدم مفهوم الكتلة لتحديد كمية المادة في الشمس.باستخدام قوانين كيبلر للميكانيكا المدارية والنسبية العامة، وبمعرفة حجم الشمس وكثافة مكوناتها، تم حساب كتلة الشمس بحوالي 1.989×10301.989 \times 10^{30}

1.989×1030 كيلوجرام.

الشمس: مختبر طبيعي مذهل

ما تعلمناه عن الشمس لم يكن ليحدث لولا تقدم العلوم في الرياضيات، الفيزياء، والفلك. من أرسطرخس إلى أحدث التقنيات، ساعدت الأبحاث في كشف أسرار هذا النجم العملاق، الذي يبقى رمزًا للدهشة والفضول العلمي.

لو عندك أسئلة حيرت عقلك اكتبها في التعليقات أسفل الموضوع

وسوف نجاوب عليها في المقالات القادمة .