الكلفة الشمسية

الشمس هذا النجم الذي يمدنا بالضوء والحرارة، مكون من غاز ساخن جدا، والطبقة الخارجية للشمس هي التي تسمى سطح الشمس النير (الفوتوسفير)، الذي يبدو خشنا كأنه مكون من ملايين الحبات من الأرز، وذلك لأن بعض أقسام الغاز أشد حرارة من الأقسام الأخرى، حيث تظهر ساطعة براقة، وعلى سطح الشمس كلفا سوداء وتلفها مسطحات أخف منها قليلا، وهي عبارة عن ثقوب في سطح الشمس يتدفق منها الغاز والحرارة والأشعاع من داخلها، وتسمى هذه البقع الشمسية كلف الشمس.

الكلفة الشمسية هي منطقة على سطح الشمس -الكرة الضوئية- تتميز بدرجة حرارة أخفض من المناطق المحيطة بها وبنشاط مغناطيسي مكثف الذي يمنع حمل الحرارة مكونا مناطق ذات حرارة سطحية منخفضة. وبالرغم من كونها مناطق شديدة السطعان إلا أن الفرق بين درجة حرارتها، التي تبلغ حوالي 4000-4500 كيلفن، وحرارة المناطق المحيطة بها، 5700 كيلفن، تجعلها تظهر كبقع مظلمة. ولو نظر إلى هذه البقع بمعزل عن الكرة الضوئية المحيطة لبدت أكثر سطوعا من المصباح القوسي. ومن المتوقع في عام 2007 م أن تبلغ الكلف الشمسية حدا أدنى ضمن دورة الكلف الشمسية [1].

ويكون عدد هذه البقع الشمسية أكثر منه في أحيان أخرى، وفي مدى كل عشر سنوات أو إحدى عشر كما في السنوات 1937م، 1947م، 1958م، تمكن العلماء من ملاحظة وجود بقع من كلف الشمس بأعداد كبيرة جدا.

ولهذه الكلف السوداء التي تقع على سطح الشمس أشكال متنوعة، وإذا ما واصلنا مراقبتها يوما بعد الآخر وجدنا إنها تتحرك على سطح الشمس، ولكن هذا يدل في حقيقته على دوران الشمس حول نفسها، وبمراقبة الكلف الشمسية تمكن العلماء من حساب سرعة دوران الشمس حول محورها، والوقت الذي تستغرقه لذلك.

وتبين إن دورة واحدة كاملة تستغرق نحو خمسة وعشرون يوما بينما تكمل الأرض دورتها في 24 ساعة حول نفسها.

* من الممكن ان تحتوي الشمس على مئات البقع الشمسيةفي فترات ، ومن الممكن ان لاتحتوي على ايٍ منها خلال فترات اخرى. وذالك عائدُ إلى ان البقع الشمسية لها دوراة تظهر من خلالها وهذه الدورات تحدث خلال 11 سنة فعلا سبيل المثال خلال السنة الاولى لا تحتوي الشمس على اي بقع وبعد خمس سنوات ونصف سوف تحتوي الشمس على اعلى عدد من البقع وبعد خمس سنوات ونصف سوف لن تحتوي الشمس على اي بقعة .

اكتشاف الكلف الشمسي

قديما حوالي سنة 28 قبل الميلاد عمل أحد علماء الفلك الصينيين الذي كان يسجل أي حركة غير عادية وملحوظة تظهر في السماء على تسجيل وجود بقع داكنة من وقت لأخر على وجه الشمس ، ولقد أكدت المراقبة بالتلكسوب لاحقا في سنة 1611م ، أن هذه البقع موجودة حقا رغم أن طبيعتها ظلت غامضة .

ومنذ تلك الأيام علمت المراقبة المنتظمة علماء [الفضاء] الكثير عن البقع الشمسية التي هي برهان مرئي على النشاط المتواصل للفوتوسفير أو السطح المرئي للشمس ، ويتراوح قطر هذه البقع بين 960 كلم إذا كانت منفردة و96 ألف كلم إذا كانت عبارة عن مجموعة بقع ، وأكبر مجموعة بقع شمسية تم تسجيل وجودها حتى اليوم في ابريل 1947 كان قطرها حوالي 130 ألف كلم .

والبقعة الشمسية هي في الواقع مساحة من الغاز تكون أبرد من المساحة المحيطة بها من السطح المرئي للشمس ويظن أنها ناتجة عن حقول مغناطيسية قوية تسد التدفق الخارجي للحرارة إلى سطح الشمس من داخلها ، وهذه البقع مكونة من موضع ظلمة مركزي التي هي منطقة من الظلال المظلمة كليا وحرارتها تصل إلى 4000 درجة كلفن ( K ) أي ما يقارب 3700 درجة مئوية ، ومكونة أيضا من منطقة شبه مظللة حرارتها تصل إلى 5500 درجة كلفن ( K ) أي ما يقارب 5200 درجة مئوية .

القوة المغناطيسية

والحقول المغناطيسية الواقعة على السطح المرئي للشمس والتي تولد البقع الشمسية قوية للغاية وتتراوح قوتها بين 2000 و 4000 ( ) أي عشرة آلاف مرة أقوى من الحقل المغناطيسي لسطح الأرض الذي تتراوح قوته بين 0.3 ( ) عند خط الاستواء و 0.7 ( ) عند قطبي الأرض ، ويتطور مركز نشاط البقعة الشمسية على عدة مراحل بدءا من تكوين حقل مغناطيسي ثنائي القطب مرفق عادة بظهور مفاجئ لبقعة براقة صغيرة تسمى الشعلة Faculae أو بتعبير علمي صيخدا الشمس ، وكلمة Faculae المستمدة من كلمة لاتينية تعني المشاعل هي صياخد الشمس وتم اكتشافها باكرا في القرن السابع عشر من جانب عالم فضاء ألماني اسمه كريستوف شاينر وتعرف هذه البقع الآن بأنها عبارة عن سحابات غازية مضيئة مكونة أساسا من الهيدروجين وتقع فوق السطح المرئي للشمس قليلا . لكنما علاقة القوة المغناطيسية بنخفاض درجة حرارة البقع الشمسية؟ تمنع القوة المغناطيسية والتي تكون خطوط مغناطيسية من دخول الماجما شديدة الحرارة من دخول المنطقة مما يجعل الماجما داخل المنطقة ابرد . وايضاً القوة المغناطيسية القوية تمنع تدفق الغازات ذات الحرارة الشديدة القادمة من داخل الشمس ان تصعد إلى السطح مما يؤدي إلى برود هذا السطع فتضهر البقع الشمسية.

موضوع جامد

شكرا لمرورك