عندما كانت الشمس على وشك أن تشرق. اختبار الفلك "الشمس"

نحن نعتمد بشكل كامل على نجمنا - الشمس. تدور الأرض حول محورها، وتشرق الشمس ببطء فوق الأفق وتضيء طوال اليوم وتدفئ سطح الأرض وكل شيء عليها. وبدون الشمس لن تكون هناك حياة.

ماذا كان قبل الشمس؟ كيف تم تشكيلها؟

قبل خمسة مليارات سنة، لم تكن الشمس ولا الكواكب التسعة المحيطة بها موجودة.

الذرات التي تشكل أجسامنا طارت عبر الفضاء بين النجوم في سحب من الغاز والغبار. ويعتقد العلماء أن هذه السحابة الغازية، التي تتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين، تدور حول محورها. وكلما زاد تجمع الغبار والغاز في السحابة، كلما زاد تقلصها، أي تناقصت.

القوة التي تسبب تقلص السحابة هي قوة الجاذبية. داخل السحابة، تنجذب الجزيئات إلى الجزيئات، وتندمج معًا. وتدريجيًا، بدأت السحابة بالدوران بشكل متزامن مع جميع أجزائها في الوقت نفسه.

حقيقة مثيرة للاهتمام:إن الضوء المنبعث من الشمس يعادل في قوته ضوء 4 تريليون مصباح كهربائي.

مثال على تكوين الشمس

ولتوضيح كيفية حدوث ذلك، اقترح عالم الفلك ويليام هارتمان تجربة بسيطة. عليك أن تهز كوبًا من القهوة. يتحرك السائل الموجود في الكوب بشكل عشوائي. إذا قمت بإسقاط القليل من الحليب في الكوب، ستبدأ جزيئات القهوة في الدوران في اتجاه واحد. شيء مماثل. لقد حدث ذلك أيضًا في سحابة تم فيها استبدال الحركة العشوائية للجسيمات شيئًا فشيئًا بدورانها المتزامن المنظم، أي أن السحابة بدأت تدور بالكامل في اتجاه واحد.

مواد ذات صلة:

أكبر الكواكب في الكون

أضاف العلماء تطورًا دراماتيكيًا لهذه القصة. ويعتقدون أنه عندما تشكلت السحابة، انفجر نجم ليس بعيدًا عنها. وفي الوقت نفسه، تنتشر تيارات قوية من المادة في اتجاهات مختلفة. وجزء من هذه المادة اختلط مع مادة سحابة الغاز والغبار الموجودة في نظامنا الشمسي. أدى هذا إلى ضغط سحابي أسرع.

كلما تم ضغط السحابة أكثر، زادت سرعة دورانها، مثل المتزلجة التي، أثناء الدوران، تضغط بذراعيها على جسدها (وتبدأ أيضًا في الدوران بشكل أسرع). كلما زادت سرعة دوران السحابة، تغير شكلها أكثر. وفي المركز، أصبحت السحابة أكثر انتفاخًا، حيث تراكم المزيد من المادة هناك. بقي الجزء المحيطي من السحابة مسطحًا. وسرعان ما أصبح شكل السحابة يشبه شكل البيتزا مع وجود كرة في المنتصف. هذه الكرة، نعم، لقد خمنت ذلك بشكل صحيح، كانت طفلتنا - الشمس. وكان تراكم الغاز في وسط "البيتزا" أكبر من الحجم الحديث للنظام الشمسي بأكمله. يطلق العلماء على الشمس المولودة حديثًا اسم النجم الأولي.

مواد ذات صلة:

أكبر كوكب في النظام الشمسي - الوصف والهيكل والصور والفيديو

كيف تحولت الشمس من كرة غازية إلى نجم؟

حدث هذا ببطء شديد جدًا، على مدار آلاف وآلاف السنين، حيث استمر النجم الأولي والسحابة المحيطة به في الانكماش تحت قوة الجاذبية. اصطدمت الذرات التي تشكل السحابة، مما أدى إلى إطلاق الحرارة. وازدادت درجة حرارة السحابة، خاصة في المركز الأكثر كثافة، حيث كان معدل تصادم الذرات أعلى. بدأ الغاز الموجود في النجم الأولي بالتوهج. وفي أحشاء الشمس المتشكلة، ارتفعت درجة الحرارة تدريجياً إلى ملايين الدرجات.

في مثل هذه درجات الحرارة المرتفعة بشكل لا يمكن تصوره والضغط العالي بنفس القدر، بدأ شيء جديد يحدث مع ضغط الذرات وضغطها على بعضها البعض. بدأت ذرات الهيدروجين تتحد مع بعضها البعض لتشكل ذرات الهيليوم. في كل مرة يتم فيها تحويل الهيدروجين إلى الهيليوم، يتم إطلاق كمية صغيرة من الطاقة - الحرارة والضوء. وبما أن هذه العملية حدثت في كل مكان في قلب الشمس، فقد غمرت هذه الطاقة النظام الشمسي بأكمله بالضوء. أضاءت الشمس مثل مصباح كهربائي عملاق. ومنذ تلك اللحظة أصبحت الشمس نجمة حية، كما نراها في سماء الليل.

مواد ذات صلة:

حقائق مثيرة للاهتمام حول الفضاء

الاندماج النووي للشمس

تنتج الشمس الطاقة من خلال عملية تسمى الاندماج النووي. الاندماج النووي هو انفجار متحكم به في مركز الشمس، حيث تتراوح درجات الحرارة من 15 مليون إلى 22 مليون درجة مئوية. في كل ثانية في أعماق الشمس، يتم تحويل 4 ملايين طن من الهيدروجين إلى هيليوم. قوة تدفق الضوء المنبعثة في هذه الحالة تساوي قوة 4 تريليون مصباح كهربائي.

حقيقة مثيرة للاهتمام:عندما كانت الشمس صغيرة، كانت أكبر بـ 20 مرة وأكثر سطوعًا بـ 100 مرة مما هي عليه الآن.

ماذا سيحدث للشمس بعد ذلك؟

ومن الجدير بالذكر أن إمدادات الهيدروجين في الشمس محدودة. بمرور الوقت، يتغير تكوين النجوم لدينا. إذا كانت الشمس في بداية تاريخها تتكون من 75% هيدروجين و 25% هيليوم، فقد انخفض محتوى الهيدروجين الآن إلى 35%. كما خمنت، تأتي لحظة يختفي فيها الهيدروجين الموجود في أحشاء النجم. مثل أي وقود، ينفد الهيدروجين في النهاية. ليس لدى الشمس مكان لتأخذ هيدروجينًا جديدًا. يتكون قلب النجم الآن من الهيليوم. النواة محاطة بغلاف هيدروجيني رقيق. ويستمر الهيدروجين الموجود في القشرة في التحول إلى الهيليوم، لكن النجم دخل بالفعل في مرحلة تراجع.

عالم الفلك بيتروس مارتنز من جامعة جورجيا (الولايات المتحدة الأمريكية) أن الشمس في العصور القديمة كانت أثقل مما هي عليه اليوم. وقد سمح ذلك للنجم الشاب بالتألق بشكل مشرق كما هو الحال اليوم وتوفير الظروف الصالحة للسكن على الأرض والمريخ. الآن، أصبح الضوء أخف وزنا. الدراسة، المتوفرة على مكتبة arXiv.org الإلكترونية، تحل مفارقة الشمس الشابة القاتمة. يحكي عن تاريخ حياة النجم.

ظهرت الشمس الشابة منذ ما يقرب من 4.5 مليار سنة ككائن تسلسلي رئيسي. وفقاً للنظرية القياسية لتطور النجوم، كانت الشمس القديمة أقل سطوعاً بنسبة 30% عما هي عليه اليوم. ويظل لغزا كيف أن الأرض الفتية، مع مثل هذا النجم الخافت، كانت دافئة بما يكفي لتزويد سطحها بالمياه السائلة. ويسمى هذا التناقض بمفارقة الشمس الشابة الضعيفة.

تنطبق المفارقة أيضًا على المريخ، حيث توجد بحار ومحيطات من الماء السائل منذ مئات الملايين من السنين، على الرغم من أن الكوكب الأحمر يتلقى حوالي نصف كمية ضوء الشمس التي تتلقىها الأرض.

تشير الأدلة الجيولوجية إلى ظهور الماء مبكرًا على الأرض والمريخ. يمكن معرفة ماضي الشمس من خلال مراقبة نجوم التسلسل الرئيسي الأخرى. تظهر عمليات المحاكاة أن النجوم من النوع الطيفي G، والتي تشمل أقرب نجم إلى الأرض، وكذلك الأجسام من الفئتين K وM، لا تتطور بسرعة كبيرة، وأن المنطقة الصالحة للسكن حول هذه النجوم تتحول تدريجياً إلى الخارج.

تم اقتراح حل مفارقة الشمس الشابة الخافتة بعدة طرق. كان سبب تسخين الغلاف الجوي للكوكب يسمى تأثير الاحتباس الحراري القوي الناتج عن ثاني أكسيد الكربون أو الميثان، والطاقة الحرارية الأرضية من المناطق الأكثر دفئًا في البداية مما هي عليه اليوم، ونواة الأرض، والبياض السفلي للأرض في العصور القديمة، وتطور الحياة في بيئة باردة تحت درجة حرارة منخفضة. طبقة جليدية يبلغ سمكها 200 متر، حتى أنها متغيرة مع ثابت جاذبية متغير.

يعتقد مارتينز أن معظم هذه التفسيرات معيبة بشكل خطير. على سبيل المثال، ليس من الواضح متى يجب أن تتوقف ظاهرة الاحتباس الحراري، حتى لا يحدث ما حدث على كوكب الزهرة، الذي يكون جوه حارا للغاية لدرجة أن الحياة فيه مستحيلة عمليا. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم العثور بعد على آثار كافية لثاني أكسيد الكربون الزائد في العينات الجيولوجية القديمة.

يعتقد مارتنز أن العديد من التفسيرات لمفارقة الشمس الشابة تأخذ في الاعتبار فقط العمليات التي تحدث على الأرض، وليس على المريخ، ولا تنطوي على تفسير لهذا التناقض لأنظمة الكواكب الأخرى. وفي هذا الصدد، قرر عالم الفلك الأمريكي أن يتذكر الفرضية القديمة، ولكن التي لا تحظى بشعبية اليوم، والتي بموجبها كانت الشمس القديمة أضخم مما هي عليه الآن.

إن النجم الذي ينتمي إلى نفس الفئة الطيفية ينبعث منه طاقة أكبر، كلما كان أثقل. وهذا يعني أنه إذا كانت الشمس في العصور القديمة تشرق بنسبة 30% أقل سطوعًا من حجمها الحالي، فيمكنك حساب مقدار ثقل أقرب نجم إلى الأرض لتألقه كما هو الحال اليوم.

منذ حوالي ثلاثة مليارات سنة، وفقا لتقديرات العالم، فقد النجم حوالي 0.0000000000075 من كتلته كل عام (حوالي ثلاثة في المائة من الكتلة الأولية على مدى ثلاثة مليارات سنة من الوجود)؛ في الوقت الحاضر، هذه القيمة أقل بمقدار أمرين وهي غير ذات أهمية لمراعاة التغير في سطوع النجم. توصل العالم إلى مثل هذه الاستنتاجات من خلال لفت الانتباه إلى حقيقة أنه بمرور الوقت تبطئ الشمس ومعظم النجوم المماثلة دورانها.

وفقًا للمؤلف، يرجع ذلك إلى فقدان الشمس والنجوم المماثلة للكتلة (عند تحقيق قانون الحفاظ على الزخم الزاوي). على سبيل المثال، الرفيق الكبير للنجم الثنائي 70 Ophiuchus أخف بحوالي 1.1 مرة من الشمس، ويبلغ عمره 0.8 مليار سنة، ويصبح أخف بمعدل 0.000000000003 كتلة شمسية سنويًا. ولكي تنشأ الظروف المناسبة لوجود الماء السائل على الكواكب المحلية، يجب الحفاظ على نظام فقدان الكتلة هذا لمدة 2.4 مليار سنة تقريبًا.

لا بد أن فقدان الشمس والنجوم المماثلة لها في العصور القديمة لكتلتها كان مصحوبًا بظهور رياح شمسية (نجمية) مستقرة وقوية. الشمس الحديثة لا تنتج مثل هذه الانبعاثات من المادة. قد يبدو أن النجم اللامع لم يكن لديه أي سبب للقيام بذلك من قبل، وبالتالي فإن فرضية الشمس الضخمة القديمة لا تحظى بشعبية. يعتقد مارتينز أن الأمر ليس كذلك: فالمعدل الحالي لفقدان كتلة الشمس بسبب الشمس ليس كافيًا للتباطؤ من الأيام الأربعة أو الخمسة الأولى إلى 26 يومًا الحالية.

وجهة نظر مارتنز لا تشرح كيف ينبغي الحفاظ على الحياة على كوكب مشع بالرياح النجمية القوية. وفي الوقت نفسه، فإن تفسيرات مفارقة الشمس الشابة، بناء على تأثير الاحتباس الحراري، لا تفقد أهميتها، علاوة على ذلك، مع مرور الوقت، يتم استكمال هذه النظريات.

على سبيل المثال، ليس فقط البراكين، ولكن أيضًا الكويكبات يمكن أن تشارك في ملء الغلاف الجوي للأرض بثاني أكسيد الكربون والميثان. لذلك، لدى العلماء نموذج جديد لإطلاق الغاز على الأرض، والذي أظهر قوة كافية لتأثير الدفيئة لوجود محيطات سائلة بالفعل في المراحل الأولى من تطور الكوكب، في ظروف الإضاءة المنخفضة. على عكس الدراسات السابقة، التي تقدم أيضًا تفسيرًا محتملاً لوجود الماء السائل على الأرض القديمة باستخدام التفريغ البركاني (اطلاق الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي أثناء الانفجارات البركانية)، يأخذ العمل الجديد في الاعتبار القصف النشط للكوكب بواسطة الكويكبات.

ويصل قطر هذه الأجرام السماوية إلى مائة كيلومتر، وعندما تسقط على الأرض تتسبب في ذوبان كميات كبيرة من الصخور، مما يؤدي إلى تكوين بحيرات ضخمة من الحمم البركانية. عندما تبرد، فإنها تطلق ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون لتدفئة الغلاف الجوي. كما أدى قصف الكوكب، بحسب العلماء، إلى إطلاق الكبريت من أحشائه، وهو ضروري لتكوين الحياة العضوية.

تقع في مركز نظامها الشمسي الخاص. وتدور حوله ثمانية كواكب، أحدها هو موطننا، كوكب الأرض. الشمس هي النجم الذي تعتمد عليه حياتنا ووجودنا بشكل مباشر، لأنه بدونها لم نكن لنولد. وإذا اختفت الشمس (كما يتوقع علمائنا، سيحدث ذلك في المستقبل البعيد، في غضون بضعة مليارات من السنين)، فإن البشرية، والكوكب بأكمله ككل، سيواجهون وقتًا عصيبًا للغاية. ولهذا السبب فهو النجم الأكثر أهمية بالنسبة لنا حاليًا. من أكثر المواضيع المثيرة للاهتمام والمتعلقة بالفضاء هي بنية الشمس وتطورها. هذا هو السؤال الذي سننظر فيه في هذه المقالة.

كيف ولد هذا النجم؟

يعد تطور الشمس قضية مهمة جدًا لحياتنا. لقد ظهر في وقت أبكر بكثير من الأرض. ويشير العلماء إلى أنه الآن في منتصف دورة حياته، أي أن عمر هذا النجم يبلغ بالفعل حوالي أربعة أو خمسة مليارات سنة، وهي فترة طويلة جدًا جدًا. يرتبط أصل الشمس وتطورها ارتباطًا وثيقًا، لأن ولادة النجم تلعب دورًا مهمًا في تطورها.

وبإيجاز شديد، تشكلت الشمس من تراكم كبير من سحب الغاز والغبار والمواد المختلفة. وظلت المواد تتراكم وتتراكم، ونتيجة لذلك بدأ مركز هذا التراكم يكتسب كتلته وجاذبيته. ثم انتشر في جميع أنحاء السديم. وقد وصل الأمر إلى أن وسط هذه الكتلة بأكملها، المكونة من الهيدروجين، يكتسب كثافة ويبدأ في جذب سحب الغاز وجزيئات الغبار المتطايرة. ثم كان هناك رد فعل نووي حراري، بفضله أضاءت شمسنا. لذلك، تنمو هذه المادة تدريجياً، وتتحول إلى ما نسميه الآن النجم.

في الوقت الحالي، يعد أحد المصادر الرئيسية للحياة على الأرض. ولو ارتفعت درجة حرارته بنسبة قليلة، فلن نكون موجودين بعد الآن. بفضل الشمس، ولد كوكبنا وكان لديه الظروف المثالية لمزيد من التطوير.

خصائص وتكوين الشمس

هيكل وتطور الشمس مترابطان. ومن خلال بنيته والعديد من العوامل الأخرى يحدد العلماء ما سيحدث له في المستقبل وكيف يمكن أن يؤثر على البشرية وعالم الحيوان والنبات على كوكبنا. دعونا نتعرف قليلا عن هذا النجم.

في السابق، كان يعتقد أن الشمس قزم أصفر عادي، لا يمثل شيئا. ولكن تبين فيما بعد أنها تحتوي على العديد من العناصر الكيميائية، وعناصر ضخمة جدًا. إذا وصفت بالتفصيل ما يتكون منه نجمنا، فيمكنك قضاء مقال كامل عنه، لذلك لا يمكنني أن أذكره إلا بإيجاز.

يلعب الهيدروجين والهيليوم الدور الأكثر أهمية في تكوين الشمس. كما أنها تحتوي على العديد من المواد الأخرى، مثلاً الحديد مع الأكسجين والنيكل والنيتروجين وغيرها الكثير، ولكنها لا تشكل سوى 2% من تركيبها.

ويسمى الغطاء السطحي لهذا النجم بالإكليل. إنه رقيق جدًا، بحيث يكون غير مرئي تقريبًا (إلا عندما تصبح الشمس مظلمة). التاج له سطح غير مستو. في هذا الصدد، يتم تغطيتها بالثقوب. ومن خلال هذه الثقوب تتسرب الرياح الشمسية بسرعة كبيرة. تحت القشرة الرقيقة يوجد الكروموسفير، الذي يمتد سمكه إلى 16 ألف كيلومتر. في هذا الجزء من النجم تحدث تفاعلات كيميائية وفيزيائية مختلفة. هناك أيضًا تتشكل الرياح الشمسية الشهيرة - تدفق زوبعة من الطاقة، والذي غالبًا ما يكون سببًا لعمليات مختلفة على الأرض (الشفق القطبي والعواصف المغناطيسية). وتحدث أقوى العواصف النارية في الغلاف الضوئي - وهي طبقة كثيفة وغير شفافة. والمهمة الرئيسية للغازات في هذا الجزء هي استهلاك الطاقة والضوء من الطبقات السفلى. تصل درجة الحرارة هنا إلى ستة آلاف درجة. مكان تبادل الطاقة الغازية في منطقة الحمل الحراري. ومن هنا ترتفع الغازات إلى الغلاف الضوئي، ثم تعود مرة أخرى للحصول على الطاقة اللازمة. وفي المرجل (الطبقة السفلى من النجم) هناك عمليات مهمة ومعقدة للغاية مرتبطة بالتفاعلات النووية الحرارية البروتونية. ومن هنا تستقبل الشمس بأكملها طاقتها.

تسلسل تطور الشمس

لذلك نأتي إلى القضية الأكثر أهمية في مقالتنا. تطور الشمس هو التغيرات التي تطرأ على النجم خلال حياته: منذ ولادته وحتى وفاته. لقد ناقشنا سابقًا سبب أهمية أن يكون الناس على دراية بهذه العملية. الآن سنقوم بتحليل عدة مراحل من تطور الشمس بالترتيب.

في مليار سنة

ومن المتوقع أن ترتفع درجة حرارة الشمس بنسبة عشرة في المئة. وفي هذا الصدد، سوف تموت كل أشكال الحياة على كوكبنا. لذلك يبقى أن نأمل أن يتمكن الناس من السيطرة على المجرات الأخرى بحلول هذا الوقت. ومن الممكن أيضًا أن بعض الحياة في المحيط لا تزال لديها فرصة للوجود. ستأتي فترة تبلغ فيها درجة الحرارة القصوى للنجم طوال حياته.

وبعد ثلاثة مليارات ونصف المليار سنة

سوف يتضاعف سطوع الشمس تقريبًا. وفي هذا الصدد، سيكون هناك تبخر كامل وتطاير للمياه في الفضاء، وبعد ذلك لن تتاح لأي حياة على الأرض فرصة للوجود. ستصبح الأرض مثل كوكب الزهرة. علاوة على ذلك، في عملية تطور الشمس، سوف يحترق مصدر الطاقة تدريجيا، وسوف يتوسع الغطاء، وسيبدأ القلب، على العكس من ذلك، في الانخفاض.

في ستة مليارات ونصف المليار سنة

عند النقطة المركزية للشمس، حيث يوجد مصدر الطاقة، سيتم استنفاد احتياطيات الهيدروجين بالكامل، وسيبدأ الهيليوم في انكماشه بسبب حقيقة أنه لا يمكن أن يوجد في مثل هذه الظروف. تستمر جزيئات الهيدروجين في الاحتراق فقط في هالة الشمس. سيبدأ النجم نفسه في التحول إلى عملاق فائق، وزيادة في الحجم والحجم. سيزداد السطوع تدريجيًا مع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى المزيد من التوسع.

خلال ثمانية مليارات سنة (المرحلة القصوى من تطور الشمس)

سيبدأ حرق الهيدروجين في جميع أنحاء النجم. يحدث هذا عندما يسخن قلبها بقوة شديدة. ستغادر الشمس مدارها بالكامل في عملية التوسع من جميع العمليات المذكورة أعلاه وسيكون لها الحق في أن يطلق عليها اسم العملاق الأحمر. في هذه اللحظة، سينمو نصف قطر النجم بأكثر من 200 مرة، وسيبرد سطحه. لن تبتلع الشمس الملتهبة الأرض وستخرج من مدارها. في وقت لاحق يمكن استيعابها. ولكن إذا لم يحدث هذا، فلا يزال كل الماء الموجود على الكوكب سيتحول إلى حالة غازية ويتبخر، وسيظل الغلاف الجوي ممتصًا بواسطة أقوى الرياح الشمسية.

حصيلة

وكما ذكرنا سابقًا، فإن تطور الشمس سيؤثر بشكل كبير على حياتنا ووجود الكوكب ككل. نظرًا لأنه ليس من الصعب جدًا تخمينه، فإنه سيكون على أي حال سيئًا للغاية بالنسبة للأرض. بعد كل شيء، نتيجة لتطوره، سوف يدمر النجم الحضارة بأكملها، وربما يبتلع كوكبنا.

كان من السهل استخلاص مثل هذه الاستنتاجات، لأن الناس كانوا يعرفون بالفعل أن الشمس نجم. إن تطور الشمس والنجوم من نفس الحجم والنوع يستمر بطريقة مماثلة. وعلى هذا الأساس بنيت هذه النظريات، وأكدتها الحقائق أيضاً. الموت جزء لا يتجزأ من حياة أي نجم. وإذا أرادت البشرية البقاء على قيد الحياة، فسيتعين علينا في المستقبل أن نبذل كل جهودنا لمغادرة كوكبنا وتجنب مصيره.

الشمس هي النجم الوحيد في نظامنا الشمسي، كما أنها مركز وأساس الكون بأكمله. ليس سرا أنه بدون الحرارة والضوء، ستكون الحياة على الأرض مستحيلة. ولهذا السبب، منذ العصور القديمة، يحاول الناس العثور على إجابة للسؤال، إلى متى ستشرق الشمس وهل ستتوقف عن السطوع على الإطلاق؟ سنخبرك اليوم عن خصائص نجمنا ونحاول معرفة المقدار المتبقي منه.

الشمس بالأرقام

قطر الدائرة: 1,390,000 كم
مقدار: 1.4 × 10 27 م3
درجة حرارة: 5500 درجة مئوية
وزن: 1.989 × 10 27 طنًا أو ما يقرب من 2 تريليون كوادريليون طن (اثنان متبوعًا بـ 27 صفرًا)

حجم وكتلة الشمس

الشمس هي أكبر جسم في نظامنا الشمسي. وكبيرة جدًا لدرجة أن كتلتها 333000 مرة كتلة الأرض، 1048 مرة كتلة المشتري، و 3498 مرة كتلة زحل. علاوة على ذلك، إذا قمت بجمع كتلة جميع الكائنات في نظامنا الشمسي، فإن حصة الشمس ستكون 99.8٪.

حجم الشمس 1.4×1027 م3 . وهذا يعني أنها أكبر بنحو 1.3 مليون مرة من الأرض. على الرغم من ذلك، مقارنة بالنجوم الأخرى، فإن حجم الشمس ليس مثيرًا للإعجاب بأي حال من الأحوال. على سبيل المثال، منكب الجوزاء، أحد أكبر النجوم المعروفة لدى علماء الفلك، أكبر بـ 700 مرة من الشمس وأكثر سطوعًا بحوالي 14000 مرة.

درجة الحرارة على سطح الشمس

درجة الحرارة على سطح الشمس هي 5500-6000 درجة مئوية. وعلى الرغم من ذلك، هناك أيضًا مناطق مظلمة في الشمس (البقع الشمسية) تبلغ درجة حرارتها حوالي 3500 درجة مئوية. وبحسب افتراضات العلماء، فإن طاقة الشمس وحرارتها تتشكل نتيجة تفاعل نووي حراري في قلبها، وتبلغ درجة الحرارة هناك حوالي 15 مليون درجة مئوية.

التركيب الكيميائي للشمس ومصدر طاقتها

التركيب الكيميائي للشمس هو في الغالب الهيدروجين.(≈73% بالوزن) والهيليوم(≈25%). وتتغير هذه النسبة باستمرار، حيث تحول الشمس في كل ثانية 600 مليون طن من الهيدروجين إلى 596 مليون طن من الهيليوم. يتم تحويل الـ 4 ملايين طن المتبقية من المادة إلى طاقة مشعة، ونتيجة لذلك يتم توليد الإشعاع الشمسي. لاحظ أن كل هذا يحدث في ثانية واحدة، وخلال هذا الوقت تطلق الشمس طاقة أكثر بمليون مرة مما تستهلكه البشرية جمعاء في عام واحد.

عمر الشمس

ويعتقد أن تشكلت الشمس منذ حوالي 4.59 مليار سنةوخلال هذا الوقت أحرقت حوالي نصف احتياطياتها من الهيدروجين. ويبلغ متوسط عمر هذا النوع من النجوم حوالي 10 مليارات سنة. وهكذا، فإن الشمس الآن تقريبًا في منتصف دورة حياتها سوف يلمع لمدة 5 مليارات سنة أخرى على الأقل. من ناحية أخرى، سيكون هذا التوهج مختلفًا بشكل كبير عما هو عليه اليوم. ومع استهلاك الشمس تدريجيًا لوقودها الهيدروجيني، ستصبح أكثر سخونة وسيزداد لمعانها ببطء ولكن بثبات.

بعد حوالي 1.1 مليار سنةمن الآن، سيكون ضوء النهار أكثر سطوعًا بنسبة 11% مما هو عليه الآن. سيؤدي ذلك إلى تغيرات مناخية كبيرة على الأرض وانقراض معظم الكائنات الحية. ورغم ذلك قد تبقى الحياة في المحيطات والمناطق القطبية. ومن المثير للاهتمام أنه في هذه المرحلة سيصبح المريخ الكوكب الأكثر ملائمة للحياة.

في 3.5 مليار سنة أخرىفعندما "يطرق" النجم 8 مليارات سنة، سيزداد سطوعه بنسبة 40%. بحلول ذلك الوقت، ستكون الظروف على الأرض مشابهة للظروف على كوكب الزهرة اليوم: ستختفي المياه من سطح الكوكب تمامًا وتهرب إلى الفضاء. ستؤدي هذه الكارثة إلى التدمير النهائي لجميع أشكال الحياة على الأرض.

كل هذا الوقت سيزداد حجم الشمس. تقريبا ح بعد 7.6-7.8 مليار سنةوبحلول عمر 12.2 مليار سنة، سيكون نصف قطر النجم أكبر بحوالي 256 مرة من نصف قطر الحديث. تسمى هذه النجوم بالعمالقة الحمراء. بحلول ذلك الوقت، ستتوسع الشمس بدرجة كافية لتبتلع الأرض.

وبعد أن تمر الشمس بمرحلة العملاق الأحمر، ستتمزق قشرتها الخارجية، وسيتشكل منها سديم كوكبي. وسيبقى في مركز هذا السديم قزم أبيض يتكون من قلب الشمس، وهو جسم حار وكثيف للغاية بحجم الأرض، والذي سيبرد ويتلاشى على مدى مليارات السنين.

"""موافقة""""موافقة""

رئيس PCC رئيس المجلس البيداغوجي

أ. كاديركولوفا _____________ ك. مامبيتكالييفا

محضر رقم ___ بتاريخ "____" __________ سنة 2017 "____" _____________ 2017

الاختبارات حسب الانضباط

"الفلك"

البرنامج التعليمي الرئيسي في مجال الدراسة (التخصص)

للتخصصات: الفقه والاقتصاد والمحاسبة،

التدريس في الصفوف الابتدائية.

الاختبارات المطورة:

ن. أوتونتشييفا

فن. مدرس

الاختبارات

في موضوع "علم الفلك"

الخيار رقم 1

1) ماذا يدرس علم الفلك؟

أ) يدرس أصل وتطور وخصائص الأشياء التي يتم ملاحظتها في السماء، وكذلك العمليات المرتبطة بها.
ب) يدرس الكون بأكمله بشكل عام وبنيته وإمكانياته.
ج) يدرس تطور النجوم ووضعها.

2) حسب موضوعات وطرق البحث ينقسم علم الفلك إلى:
أ) ثلاث مجموعات رئيسية فقط: القياس الفلكي، والفيزياء الفلكية، وعلم الفلك النجمي.
ب) إلى مجموعتين ومجموعات فرعية: الفيزياء الفلكية (القياس الفلكي، الميكانيكا السماوية) وعلم الفلك النجمي (علم الكونيات الفيزيائي)
ج) إلى خمس مجموعات: القياس الفلكي، والميكانيكا السماوية، والفيزياء الفلكية، وعلم الفلك النجمي، وعلم الكونيات الفيزيائي.

3) ما هو النجم الأكبر ؟
أ) الشمس
ب) VY كانيس ميجور
ج) في في سيفي أ

4) في أي عام تم إطلاق أول قمر صناعي للأرض؟
أ) 1957
ب) 1960
ب) 1975

5) عرف القمر
أ) القمر الطبيعي الوحيد لكوكب الأرض
ب) ليس القمر الطبيعي الوحيد لكوكب الأرض
ب) نجم

6) كم عدد الكواكب التي تدور حول الشمس؟
أ) 6
ب) 7
في 8

7) أي واحدة منهم هي الأرض؟
أ) 5
ب) 3
في 4

8) أي كوكب في النظام الشمسي هو الأكثر نشاطا زلزاليا؟
أ) المريخ
ب) الزهرة
ب) الأرض

9) كم عمر الأرض؟
أ) تشكلت قبل 5 مليارات سنة
ب) منذ حوالي 4.7 مليار سنة
ب) منذ حوالي 4.5 مليار سنة

10) ما هو الثقب الأسود؟
أ) جسم فيزيائي فلكي يخلق قوة جذب قوية لدرجة أنه بغض النظر عن مدى سرعة مغادرة الجسيمات لسطحه، بما في ذلك الضوء.
ب) يمتص جميع جزيئات الضوء
ج) يسحب كل ما هو حوله، ولكن بعد فترة معينة يذوب ويطلق الكائن

11) في القرن العشرين انقسم علم الفلك إلى مجالين رئيسيين:
أ) الرصدية والنظرية
ب) الميكانيكية والطبيعية
ب) بناءة وعامة

12) دراسة علم الفلك بالأشعة السينية؟
أ) بنية الأجسام
ب) الأجسام الفلكية في نطاق الأشعة السينية
ب) بناء الأشعة السينية

13) كوكب صغير في المجموعة الشمسية
أ) الزئبق
ب) الزهرة
ب) المريخ

14) في أي مجرة يقع كوكب الأرض؟
أ) درب التبانة
ب) المرأة المسلسلة
ب) مثلث

15) في أي الكواكب يشكل الغبار حلقات؟
أ) المريخ
ب) زحل
ب) كوكب المشتري

الاختبارات

في موضوع "علم الفلك"

الخيار رقم 2

1) في اليونان القديمة، جسد النجمان (الشمس والقمر) الآلهة
أ) آمون ويه
ب) إيكسل وتوناتيو
ج) زيوس وهيرا
د) هيليوس وسيلينا

2) أقرب نجم إلى الأرض هو
أ) الزهرة، وكانت تسمى في العصور القديمة "نجمة الصباح"
ب) الشمس
ج) ألفا سنتوري
د) بولاريس

3) ما هما الغازان اللذان تتكون منهما الشمس بشكل رئيسي؟
أ) الأكسجين
ب) الهيليوم
ج) النيتروجين
د) الأرجون
ه) الهيدروجين

4) ما هي درجة حرارة سطح الشمس؟
أ) 2.800 درجة مئوية
ب) 5.800 درجة مئوية
ج) 10000 درجة مئوية
د) 15 مليون درجة مئوية

5) الطاقة الشمسية هي النتيجة
أ) الاندماج النووي الحراري
ب) حرق

6) يسمى السطح الخارجي المشع للشمس
أ) الفوتوسفير
ب) الغلاف الجوي
ج) الكروموسفير

7) ما هي الأشعة التي لا تراها العين البشرية؟ (اختر إجابتين)
أ) الضوء الأبيض
ب) اللون الأحمر
ج) الأرجواني
د) الأشعة تحت الحمراء
ه) الأشعة فوق البنفسجية

8) ما هي الطبقة الغازية التي تحمي الأرض من الإشعاع الكوني؟
أ) الأكسجين
ب) الأوزون
ج) الهيليوم
د) النيتروجين

9) شكل مدار الأرض :
أ) القطع الناقص
ب) الدائرة
ج) متوازي الأضلاع

10) أطول يوم في السنة
أ) 21-22 ديسمبر
ب) 20-21 مارس
ج) 23 سبتمبر
د) 21-22 يونيو

11) سبب تغير الفصول على الأرض هو
أ) ميل محور الأرض
ب) شكل مدار الأرض
ج) المسافة إلى الشمس
د) كسوف الشمس

12) القادة في استهلاك الطاقة الشمسية هم
أ) الناس
ب) الحيوانات
ج) الفطر
د) النباتات

13) التمثيل الضوئي ممكن بسبب وجوده في الخلايا النباتية
أ) الجلوكوز
ب) الكلوروفيل
ج) ثاني أكسيد الكربون
د) الأكسجين

14) في أي قرن بدأت التطورات في استخدام الطاقة الشمسية؟
أ) في القرن الأول الميلادي
ب) في القرن الرابع عشر
ج) في القرن العشرين
د) في القرن الحادي والعشرين

15) صياغة قانون الجذب العام
أ) إسحاق نيوتن
ب) كلوديوس بطليموس
ج) جاليليو جاليلي
د) نيكولاس كوبرنيكوس

الاختبارات

في موضوع "علم الفلك"

الخيار رقم 3

1) يمكن أن تستمر عملية تكوين الكوكب:
أ) 10.000 سنة
ب) 100.000 سنة
ج) 1,000,000,000 سنة
د) 100.000.000 سنة

2) أضاءت الشمس تقريبًا
أ) منذ 100 مليون سنة
ب) منذ مليار سنة
ج) منذ 4.5 مليار سنة
د) منذ 100 مليار سنة

3) تتكون الكواكب التالية بشكل رئيسي من الغازات:
أ) عطارد والمريخ
ب) بلوتو والمشتري
ج) الزهرة والأرض
د) المريخ وزحل

4) في عملية الشيخوخة، سوف تتحول الشمس
أ) قزم أزرق
ب) إلى قزم أحمر
ج) العملاق الأحمر
د) إلى العملاق الأزرق

5) القزم الأبيض
أ) نجم منقرض ومبرد
ب) نجم حديث التكوين
ج) نجم بعيد جدًا عن الأرض
د) الكوكب الغازي

6) ولادة المستعر الأعظم
أ) من سحابة الغاز والغبار
ب) من الثقب الأسود
ج) نتيجة انفجار العملاق الأحمر
د) نتيجة انفجار قزم أبيض

7) النجم النيوتروني
أ) صغيرة بشكل لا يصدق (بالنسبة للأجسام الفضائية) وخفيفة
ب) صغيرة وثقيلة بشكل لا يصدق
ج) كبيرة جدًا وخفيفة
د) كبيرة جدًا وثقيلة

8) يمكن تسمية "الفشل في الفضاء".
أ) نجم نيوتروني
ب) المستعر الأعظم
ج) قزم أبيض
د) ثقب أسود

9) يسمى علم الأجرام السماوية وقوانين حركتها وبنيتها وتطورها وكذلك بنية وتطور الكون ككل ...

أ) القياس الفلكي

ب) الفيزياء الفلكية

ج) علم الفلك

د) إجابة أخرى

10) تم تطوير نموذج مركزية الشمس للعالم بواسطة ...

أ) هابل إدوين

ب) نيكولاس كوبرنيكوس

ج) تايكو براهي

د) كلوديوس بطليموس

11) الكواكب الأرضية تشمل ...

أ) عطارد، الزهرة، أورانوس، الأرض

ب) المريخ، الأرض، الزهرة، عطارد +

ج) الزهرة، الأرض، عطارد، فوبوس

د) عطارد، الأرض، المريخ، المشتري

12) الكوكب الثاني من الشمس يسمى ...

أ) الزهرة

ب) الزئبق

ج) الأرض

د) المريخ

13) أهم مراحل القمر هي ...

أ) اثنان

ب) أربعة

في تمام الساعة السادسة

د) ثمانية

14). ترتبط مربعات فترات الكواكب على شكل مكعبات للمحاور شبه الرئيسية للمدارات. هذا البيان…

أ) قانون كبلر الأول

ب) قانون كبلر الثاني

ج) قانون كبلر الثالث

د) قانون كبلر الرابع

15) كسوف الشمس قادم...

أ) إذا وقع القمر في ظل الأرض.

ب) إذا كانت الأرض بين الشمس والقمر

ج) إذا كان القمر بين الشمس والأرض

د) لا توجد إجابة صحيحة.

1 خيار

إجابات

№2 خيارات

إجابات

№3 خيارات

إجابات

في

ب، د

في

د، د

في