دانلود تحقیق خورشید

خورشید یا خور یا هور یکی از ستارگان کهکشان ماست.

و تنها ستاره سامانه خورشیدی می‌باشد.

منبع اصلی نوروگرماودر یک کلام زندگی بر روی زمین این ستاره‌است که با فاصله‌ای حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتری از زمین قرار گرفته و قطری تقریباً معادل ۱میلیون ۳۹۰ هزار کیلومتر و وزنی معادل ۳۳۰ هزار بار سنگین تر از زمین دارد
تنها ستاره منظومه شمسی است و حدودا شامل ۸۶/۹۹٪ درصد جرم کل منظومه شمسی را تشکیل می‌دهد.

خورشید به دلیل جرم عظیمش دارای نیروی گرانش بسیارقوی است، طوری که سیارات را وادار کرده در مدارشان بر گردش حرکت کنند.

مشخصات فیزیکی خورشید
۱- قطر خورشید درحدود ۱٬۳۹۲٬۰۰۰ کیلومتر یا ۱۰۹ برابر قطر زمین است.
۲- جرم خورشید ۳۳۳٬۰۰۰ برابر جرم زمین است (جرم زمین ۱۰۲۷×۶) و مقدار جرمی که خورشید از دست می‌دهد درحدود ۴/۲ میلیون تن در ثانیه‌است.
۳- قطر خورشید حدود ۱۳۹۲۰۰۰ کیلومترکه معادل ۱۰۹ برابر قطر زمین است.
۴- وزن مخصوص خورشید ۴۱/۱ گرم بر سانتی متر مکعب است.
۵- حجم خورشید ۱۰۳۳× ۴/۱ سانتی متر مکعب که حدودا معدل ۱٬۴۰۰٬۰۰۰ برابر حجم زمین است.
۶- دمای مرکز خورشید ۰۰۰/۰۰۰/۱۵درجه کلوین(۲۰٬۰۰۰٬۰۰۰ درجه سانتی گراد) است.
۷- مدت چرخش وضعی: ۲۵ روزدر استوا که درحوالی قطب‌ها به ۳۴ روز می‌رسد.
۸- یک سال کیهانی زمانی است که خورشید یک بار به دور کهکشان می‌چرخد ودر حدود ۲۲۵ میلیون سال است.
۹- قطر زاویه‌ای خورشید درآسمان ۳۲ دقیقه‌است.

قدر ظاهری خورشید ۷/۲۶- است.
ترکیب شیمیائی خورشید
در حدود ۹۹٪ وزن خورشید را گازهای هیدروژن(H۲) و هلیوم (He) تشکیل داده‌اند، که از مقدار نیز حدود ۷۰٪ هیدروژن۳۹٪ هلیوم و یک درصد مابقی، شامل سایر گازها می‌شود.

در خورشید هرثانیه ۵۰۰ میلیون تن هیدروژن طی فرآیند همجوشی هسته ای به هلیوم تبدیل می‌شود که فقط حدود ۵٪ آن به شکل انرژِی از خورشید خارج می‌گردد.
جو خورشیدی
از تمام خورشید فقط جو آن قابل مشاهده است ناحیه ای که از لحاظ فعالیت نیز غنی است پایه جو خورشیدی شید سپهر است لکه های خورشیدی بر روی شید سپهر ضاهر میشوند لایه خارجی بعدی رنگین سپهر است تاج آخرین لایه جوی خورشید می باشد.
شید سپهر یک لایه نازک گاز که بیشترین عمقی که می توانیم آن را مشاهده کنیم و تابش قابل رویت از آن منتشر می شود وبر این سطح دانه های گذرا با عمر متوسط 5 تا دهها دقیقه را مشاهده میکنیم شکل گیری های روشن نا منظم که بوسیله رگه های تاریک احاطه شده اند این دانه دار شدن خورشیدی لایه بالایی ناحیه جا به جایی خورشید است لایه گازی به ضخامت حدود 0/2r زمینی که درست زیر پایه شید سپهر قرار می گیرد در این منطقه انرژی گرمایی توسط جا به جایی منتقل می شود توده های گرم گاز(سلول های جا به جایی) بالا می روند و به صورت دانه های روشن ظاهر می شوند و انرژیشان را در شید سپهر تخلیه می کنند گاز های سرد تر پایین می آیند.

طیف پیوستار سرار قرص خورشیدی یک دمای موثر _استفان بولتزمن_ 5800k را برای شید سپهر تعریف می کند از میان شید سپهر به سمت بیرون دما به شدت پایین میآید و سپس مجددا در حوالی 500km داخل رنگین سپهر شروع به بالا رفتن می کند تا این که به دماهای بسیاربالا درتاج می رسد.شید سپهریک طیف یوسته جسم سیاه گسیل می دارد لذا بایستی در طول موجهای مرئی کدر باشد اماچگالیها در اینجا بسیار کمتر از مقداری است که گاز برای کدر بودن و تولید تابش پیوسته جسم سیاه لازم دارد.

آشنایی با خورشید
خورشید ستاره ای است که در مرکز منظومه شمسی قرار دارد کره ای بزرگ از گاز های سوزان و واکنش های هسته ای است که زمین را ازنور و گرما بهرمند می سازد .

درخشش مطلق خورشید ( درخشندگی درونی آن ) برابر با 83/4 + است نوع آن می باشد ( نوع مربوط به ستارگانی است که طیف آنها خطوط فلزی قوی را جذی می کند ) یونانی ها خورشید را هلیوس و رومی ها آن راسول می نامیدند .

فاصله خورشید از زمین چه قدر است ؟

خورشید ستاره ای زرد رنگ با اندازه متوسط است که فاصله آن از زمین به مقدار 93،026،724 مایل ( 000/680 /149 کیلو متر یا یک واحد نجومی ) است نزدیکترین فاصله زمین تا خورشید ( نزدین ) در حدود 2 ژانویه هر سال است در این هنگام فاصله ای برابر با 4/91 میلیون مایل ( 1/147 میلیون کیلومتر ) بین آنها وجود دارد دورترین فاصله زمین تا خورشید ( اوج ) در حدود 2 جولای هر سال است در این هنگام فاصله ای برابر با 8/94 میلیون مایل ( 6/ 152 میلیون کیلومتر ) بین آنها وجود دارد .
نمودار مدار زمین و خورشید

دمای خورشید

دمای مرکز خورشید بین 10 0 تا 0 5/22 میلیون فارنهایت دمای سطح آن حدود 900/9 فارنهایت ( 500/5 سانتیگراد و دمای جو خارجی خورشید ( که در حین کسوف قابل مشاهده است ) بین 5/1 تا 2 میلیون فارنهایت است در مرکز لکه های بزرگ خورشیدی مقدار گرما به 7300 فارنهایت ( 4000 سانتی گراد ) می رسد دمای خورشید به واسطه انرژی گسیل شده از آن (نور و گرما ) تعیین می شود .

ترکیب خورشید خورشید درحدود 10×2 کیلو گرم گاز تشکیل شده است 75% از این گاز ها هیدروژن و 25% از آن هلیوم است حدود 1/0 % نیز فلزات ناشی از همچوشی هسته ای هیدروژن هستند این نسبت با گذر زمان که اتمهای کوچک تر با ادامه واکنش های هسته ای تبدیل به اتمهای بزرگتر می شوند تغییر می کند از آنجا که حدود 5/4 میلیارد سال از عمر خورشید می گذرد ، این ستاره حدود نیمی از منابع هیدروژن خود را سوزانده است خورشید متعلق به نسل دوم یا سوم ستاره ها است ستاره های نسل دوم تنها هیدروژن نمی سوزانند بلکه عناصر سنگین تر از هلیوم و فلزات را نیز به عنوان سوخت در اختیار دارند این نوع ستاره ها به واسطه انفجار بزرگ ( آوارهای ناشی از انفجار گروه دوم ستارگان ) به وجود آمدند نام عنصر هلیوم از خورشید ( در یونان هلیوس ) گرفته شد علت این انتخاب این بود که این عنصر اولین بار روی خورشید شناسایی شد گاز هلیوم برروی خورشید فراوان اما برروی زمین اندک است عنصر هلیوم توسط جولیوس جانسون در هنگام کسوف مطلق سال 1868 کشف شد او در آن زمان توانست خط جدیدی را در طیف جذاب خورشید شناسایی کند نورمن لوکیر نام هلیوم را پیشنهاد داد ترکیب خورشید با بهره گیری از طیف نمایی که در آن نور مرئی خورشید ( طیف خورشید ) مورد مطالعه قرار می گیر ، بررسی می شود .

تولید انرژی هسته ای همچوشی هسته ای در مرکز خورشید باعث تولید مقادیر عظیم انرژی از طریق فرآیند تبدیل هسته های هیدروژن به هلیوم می شود ( همچوشی هسته ای ) هر چند انرژی هسته ای خروجی خورشید کاملاً منسجم نیست ، در هر ثانیه خورشید حدود 000/000/00 6 میلیون تن هسته هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کند این واکنش های همچوشی بخشی از جرم اتمها را ( حدود 4 میلیون تن ) به انرژِ تبدیل کرده و مقدارعظیمی از آن را به صورت گرما و نور در منظومه شمسی آزاد می کند در حین این واکنشهای همچوشی ، خورشید در هر ثانیه 4 میلیون تن از جرم اتم ها را از دست می دهد سوخت خورشید حدوداً 5 میلیارد سال دیگر به پایان می رسد هنگامی که این اتفاق رخ دهد خورشید منفجر شده و به صورت یک سحاب ابر سیاره ای در می آید سحاب سیاره ای پوسته بزرگی از گاز است که سیاره های منظومه شمسی را نابود خواهد کرد .

عمر خورشید خورشید 5/4 میلیارد سال پیش ، هنگامی که منظومه شمسی با ابری از جنس گاز و گرد و غبار آمیخته شد به وجود آمد.

ساختار خورشید مرکز : مرکز خورشید دارای دما و فشار بی نهایت زیادی است دمای خورشید حدود 15 میلیون درجه سانتی گراد است .

در این دما همجوشی هسته ای روی دادهکهدر آن یک هسته هیدروژن به یک هسته هلیوم به اضافۀ مقدار زیادی انرژی تبدیل می شود سوختنهیدروژن باعث آزاد شدن پرتوهای گاما ( فوتون های پر انرژی ) و نوترینوها ( ذرات بدون باروجرم ) می شود.

منطقـۀ رادیواکتیو:لایه در بر گیرندۀ مرکز خورشید، منطقه رادیو اکتیو است که گسیل دهنده تشعشعات می باشد .

این تشعشعات به طرف بیرون منتشر می شوند .

دمای این بخش خورشید بین 000/000/1سانتی گراد تا 000/000/15 سانتی گراد نوسان دارد .

به علت اینکه فوتون ها تدریجا به سمت بیرون منتشر می شوند ، عبور آنها از منطقه رادیواکتیو ممکن است میلیون ها سال طول بکشد .

منطقه انتقالی : در این لایه ، فوتونها به حرکت خود به سمت خارج از طریق انتقال گرما ادامه می دهند ( به طرف دما و فشار کمتر ) دمای این بخش بین 000/6 تا 000/000/1 سانتی گراد نوسان دارد .

نوره کره : این بخش ، جو پایین خورشید بوده و قسمتی است که ما آن را می بینیم ( از آنجا که نور را با طول موج های مرئی گسیل می کند ) ضخامت این لایه حدود 300 مایل ( 500 کیلو متر ) و دمای آن حدود00 5/ 5 سانتی گراد می باشد .

رنگ سپهر : این لایه قرمز رنگ منطقه ای است که دمای آن در حال افزایش است دما در ارتفاعات پایین آن 000/6 سانتی گراد و در ارتفاعات بالا 000/5 سانتی گراد است ضخامت این لایه به چند هزار مایل ( چند هزار کیلو متر ) می رسد .

علت قرمز به نظر آمدن این بخش این است که اتمهای هیدروژن در حالت بر انگیخته قرار دارند و تشعشعات را در نزدیکی بخش سرخ طیف مرئی گسیل می دارند رنگ کره در زمان کسوف ( هنگامی که ماه مسیر نور کره را مسدود می کند ) قابل مشاهده است هاله خورشید : این بخش لایه خارجی جو خورشید است .

هاله خورشید به مقدار یک میلیون مایل امتداد می یاب و دمای آن به یک میلیون درجه سانتی گراد می رسد .

در جاهایی که میدان مغناطیسی خورشید به صورت حلقه ای وارد فضا می شود ، گودال هایی در هاله خورشید پدید می آید .

این گودال های هاله ای ممکن است منشأ باد خورشیدی باشند ، جریانی از ذرات فعال که در منظومه شمسی نفوذ می کنند .

تولید خورشید خورشید مانند دیگر ستاره ها در سحابی که اکثر آن متشکل از هیدرژن بود تشکیل شد .

( سحاب ابر بین ستاره ای از جنس گرد وغبار و گاز است ) .

این مهدهای ستاره ای در بازوهای کهکشانهای مارپیچی از قبیل کهکشان راه شیری فراوانند بخشهای چگال ابرها در مهد ستاره ای ، سقوط جاذبه ای را تجربه کرده و برای تشکیل کره گازی گردان متراکم می شوند .

کره کوچک با بیرون دادن امواج رادیویی و تشعشعات فراسرخ خنک می شود .

این کره توسط نیروهای گرانشی و همچنین امواج ضربه ای فشار که از ابر نواختر یا گاز داغ آزاد شده از ستاره های درخشان مجاور ناشی می شود ، متراکم می گردد .

این نیرو ها باعث سقوط و گردش جسم نسبتاً کروی میشوند .

فرآیند سقوط بین 000/10 تا 000/000/1 سال طول می کشد.

هسته مرکزی و اولین صفحه سیاره ای نزدکترین اتمها باعث افزایش فشار و دما در جسم کروی با ادامه یافتن فرآیند سقوط می شودهمچنین جسم کروی با سرعت بالاتری گردش می کند .

این حرکت چرخشی باعث افزایش نیرو گریز از مرکز ( نیروی پرتوی وارد بر اجسام چرخنده ) می شود که باعث برخوردار شدن جسم کروی از یک هسته مرکزی و صفحه پهن مجاوری از جنس گرد وغبار ( اولین صفحه به هم پیوسته ) می گردد .

هسته مرکزی تبدیل به ستاره ای در نهایت به صورت سیاره های مداری یا سیارکها در می آید .

نخستین ستاره ابر منقبض شونده به علت وجود اصطکاک گرم شده و یک ستاره اولیه مشتعل تشکیل می دهداین مرحله حدوداً 50 میلیون سال طول می کشد در صورت وجود مواد کافی در ستاره اولیه سقوط گرانش شدن ادامه می یابد .

ستاره نوزاد همجوشی هسته ای با رسیدن به دمای 000/000/27 فارنهاید در مرکز خورشید آغاز می شود در این واکنش هسته ای اتمهای هیدروژن به اتمهای هلیوم و انرژی تبدیل می شوند .

این تولد انرژی ( تشعشع ) از انقباض بیشتری خورشید جلوگیری می کند ستاره های جوان اغلب فواره های قوی از تشعشع را پرتابمی کنند که این باعث گرم شدن مواد مجاور تا نقطه ای می شود که ستاره جوان با درخشش می تابد.

طول این فواره های متمرکز به تر یلیون ها مایل و سرعت آنها به 000/500 مایل در ساعت می رسد احتمالاً میدان مغناطیسی سیاره ها علت تمرکز این فواره ها است .

سپس خورشید تثبیت شده و به صورت یک کوته لو زرد که ستاره ای از رشته اصلی است در می آید .

این وضعیت حدوداً 10 میلیارد سال طول می کشد .

پس از آن سوخت هیدروژن یه پایان رسیده و خورشید نابود می شود .

عمر خورشید حدود 5/4 میلیارد سال است .

این ستاره حدود نیمی از سوخت هسته ای خود ( هیدروژن ) را استفاده کرده است .

خورشید تا 5 میلیارد سال دیگر از بین می رود .

هر چه خورشید پیر تر شود بزرگتر می شود .

با خالی شدن هسته از هیدروژن و سپس هلیوم هسته کوچک شده و لایه های خارجی منبسط ، خنک و تیره می شود .

در این هنگام خورشید به صورت یک غول قرمز در می آید .

پس از این مرحله انبساط لایه های خارجی خورشید ادامه پیدا می کند .

هسته منقبض شده و اتمهای هلیوم موجود در آن به هم جوش می خورند .این فرآیند منجر به تشکیل اتمهای کربن و آزاد شدن انرژی می شود .

از آنجا که تراکم بیشتر اتمهای کربن ممکن نیست هسته پایدار و استوار خواهد شد .

پس لایه های خارجی خورشید به درون فضا حرکت کرده و یک سحاب سیاره ای تشکیل می دهند ( سحاب سیاره ای ارتباطی با سیاره ها ندارد ) که در نتیجه خورشید نمایان می شود بیشتر جرم خورشید به سحاب اضافه می شود .

باقیمانده خورشید سرد و کوچک شده و قطر آن در نهایت تنها به چند هزار مایل کاهش می یابد !

در این هنگام خورشید به صورت یک کوته لو سفید در آمده و ستاره ای پایدار و بدونه سوخت هسته ای شده است .

این خورشید گرمای باقی مانده خود را تا ملیارد ها سال بعد متشعشع می کند وقتی تمام گرمای آن را از دست رفت به صورت یک کوته لوسرد و سیاه در آمده و اساساً یک ستاره مرده خواهد بود ( احتمالاً ابریز از الماس و کربن بسیار متراکم )