يعتقد أن قلب الشمس يشمل بين 20% إلى 25 % من نصف قطر الشمس عند المركز.
تبلغ كثافة قلب الشمس 150 جرام/ سنتيمتر مكعب (أي أكبر 150 مرة من كثافة الماء)، وتبلغ درجة حرارة القلب نحو 6و13 مليون درجة كلفن.
وبعكس ذلك تبلغ درجة حرارة سطح الشمس نحو 5800 كلفن فقط.
وترجح القياسات التي أجراها مرصد سوهو للشمس أن قلب الشمس يدور حول المحور بسرعة أكبر من سرعة دوران الطبقات العليا الموصلة للحرارة في الشمس.
وتنتج الشمس حرارتها خلال معظم عمرها عن طريق الاندماج النووي للهيدروجين، وهو يحدث خلال عدة خطوات متعاقبة تسمى سلسلة تفاعل بروتون-بروتون يتحول فيه الهيدروجين إلى الهيليوم.
كما ينشأ نحو 2% من الهيليوم في الشمس عن طريق دورة CNO، وهي دورة تفاعلات خاصة بتخليق العناصر الكربون والنيتروجين والأكسجين في قلب الشمس تحت ظروف الحرارة العالية البالغة 6و13 مليون درجة كلفن.
وقلب الشمس هو المنطقة التي تتولد فيها معظم حرارة الشمس من خلال الاندماج النووي : 24 % من نصف قطر الشمس تتولد فيه 99% من حرارة الشمس،
وفي المنطقة الخارجة عن 30 % من نصف قطر الشمس فلا يتواجد فيها اندماج نووي تقريبا، وتسخن بقية الشس أو النجم عن طريق انتقال الحرارة من الداخل إلى الخارج.
وتنتقل الطاقة المتولدة في القلب خلال طبقات عديدة حتى تصل إلى سطح الشمس (الغلاف الضوئي للشمس) فتُشع في الفضاء في هيئة ضوء و جسيمات ذات طاقة حركة سريعة.
تحدث سلسلة تفاعل بروتون-بروتون نحو 9.2×1037 مرة في الثانية في قلب الشمس وتندمج خلالة 4 أنوية للهيدروجين (4 بروتونات) مكونة جسيم ألفا وهو نواة ذرة. (تندمج نحو 3.7 × 1038 من البروتونات كل ثانية في قلب الشمس، من مجموع عدد البروتونات فيها المقدر بنحو ~8.9 × 1056 من البروتونات الحرة). أي تندمج بمعدل 6.2 × 1011 كيلوجرام/الثانية (تعادل 6.2 × 108 طن/ثانية).
ونظرا لأن الاندماج النووي يكون مصحوبا بتحول نحو 7و0% من المادة إلى طاقة فإن الشمس تُصدر طاقة ناشئة عن تحول المادة إلى طاقة بمعدل 4.26 مليون طن/الثانية (تعادل (3.846×1026 وات).أو 9.192 × 1010 مليون طن من التي إن تي TNT كل ثانية، وتتحول المادة إلى طاقة وتشع كطاقة إشعاعية طبقا لقانون تكافؤ المادة والطاقة الذي صاغة أينشتاين في النظرية النسبية.
تنتقل الحرارة من قلب الشمس (كما في قلب نجم ذو كتلة تعادل كتلة الشمس) إلى طبقة أعلاها عن طريق الإشعاع، وتعلو تلك الطبقة طبقة أخرى تنتقل فيها الحرارة من الداخل إلى الخارج بالحمل الحراري (أنظر الشكل) وتخرج الحرارة إلى الفضاء من السطح الذي يسمى أحيانا الغلاف الضوئي.
مدونة الأستاذ
إرسال تعليق