سیاره خورشید

صدا

داده های ESA (آژانس فضایی اروپا) و رصدخانه خورشیدی و هلیوسفر ناسا (SOHO) حرکت پویا جو خورشید را برای بیش از 20 سال ضبط کرده است. امروز ، می توانیم حرکت خورشید - همه امواج ، حلقه ها و فوران های آن - را با گوش های خودمان بشنویم. داده های SOHO ، که توسط آزمایشگاه فیزیک تجربی استانفورد استنادی گرفته شده است ، لرزش های طبیعی خورشید را ضبط می کند و دانشمندان را نمایانگر مشخصی از حرکات پویای آن می داند.

ما راه های ساده ای برای نگاه کردن به خورشید نداریم. ما میکروسکوپی برای بزرگنمایی درون خورشید نداریم. " "بنابراین استفاده از یک ستاره یا ارتعاشات خورشید به ما امکان می دهد داخل آن را ببینیم."

این صداهای خورشیدی است که از 40 روز از داده های خورشیدی و هلیوسفر رصدخانه (SOHO) میکلسون داپلر تصویرر (MDI) تولید شده و توسط A. Kosovichev پردازش می شود. روشی که وی برای تولید این صداها به کار برد زیر بود. وی با داده های سرعت داپلر شروع به کار کرد ، به طور متوسط بر روی دیسک خورشیدی ، به طوری که فقط حالت هایی با درجه زاویه پایین (l = 0 ، 1 ، 2) باقی می ماند. پردازش های بعدی جلوه های حرکت فضاپیما ، تنظیم ابزار و برخی از نکات جالب را حذف کرد. سپس Kosovichev داده ها را در حدود 3 مگاهرتز فیلتر کرد تا امواج صوتی تمیز (و نه ابرنواختی و نویزهای ابزاری) را انتخاب کند. سرانجام ، او در مورد داده های مفقود شده میانجیگری کرد و داده ها را مقیاس زد (4242 سرعت داد تا آن را در محدوده شنیداری شنیداری انسان (کیلوهرتز) قرار دهد). برای فایل های صوتی بیشتر ، به صفحه صداهای خورشیدی آزمایشگاه فیزیک تجربی استانفورد مراجعه کنید: اعتبارات: A. Kosovichev ، آزمایشگاه فیزیک تجربی استانفورد این ارتعاشات به دانشمندان این امکان را می دهد تا طیف وسیعی از حرکات پیچیده را در داخل خورشید مطالعه کنند ، از شراره های خورشیدی گرفته تا بیرون زدگی جرم تاجی.

ما می توانیم رودهای عظیمی از مواد خورشیدی را مشاهده کنیم که در اطراف آن جریان دارد. سرانجام ما در حال درک لایه های خورشید و پیچیدگی هستیم. " وی گفت: "این صدای ساده در داخل یک ستاره یک کاوشگر در اختیار ما قرار می دهد. فکر می کنم این یک چیز بسیار جالب است. "

صداهای خورشید در مرکز بازدید کنندگان ناسا گودارد در گرینبلت ، مریلند نمایش داده می شود. یک کارخانه هنری غوطه ور به نام Solarium ، از تصاویر واضح و صوتی برای انتقال شنوندگان به قلب منظومه شمسی ما استفاده می کند. 

جای خورشید در کهکشان

خورشید در لبهٔ درونی بازوی شکارچی کهکشان راه شیری، در ابر میان‌ستاره‌ای محلی یا Gould Belt در فاصله‌ای میان ۷٫۵ تا ۸٫۵ کیلوپارسک (۲۵٬۰۰۰ تا ۲۸٬۰۰۰ سال نوری) از مرکز کهکشانی، جای دارد.^{[۹۸][۹۹][۱۰۰][۱۰۱]} در حالی که در میانهٔ حباب‌های محلی، فضایی که در آن گازهای داغ با چگالی کمتر از معمول پراکنده‌اند و احتمالاً توسط باقی‌ماندهٔ ابرنواختر Geminga تولید شده‌اند، قرار دارد.^[۱۰۲] فاصلهٔ میان بازوی محلی و بازوی بعدی در بیرون، بازوی برساووش، نزدیک به ۶۵۰۰ سال نوری است.^[۱۰۳] دانشمندان جایی که خورشید و البته سامانهٔ خورشیدی جای دارد را ناحیهٔ قابل زندگی کهکشانی نامیده‌اند.

آماج خورشیدی، راستایی است که خورشید در آن سفر می‌کند و نسبت به ستارگان همسایه در کهکشان راه شیری سنجیده می‌شود. روی هم رفته، خورشید به سوی ستارهٔ کرکرس نشسته در صورت فلکی دیگ‌پایه و با زاویه‌ای نزدیک به ۶۰ درجهٔ آسمان نسبت به جهت مرکز کهکشانی سفر می‌کند.

انتظار آن می‌رود که مدار گردش خورشید پیرامون کهکشان، تقریباً بیضی گون باشد که به دلیل مارپیچ بودن بازوهای کهکشانی و توزیع ناهمسان جرم در آن‌ها، با کمی آشفتگی همراه باشد. همچنین خورشید نسبت به صفحهٔ کهکشان، تقریباً ۲٫۷ بار بر گردش، به بالا و پایین نوسان می‌کند. این بحث وجود دارد که با گذر خورشید از ناحیهٔ پرچگالی کهکشان، شمار برخورد جرم‌های آسمانی با زمین بیشتر می‌شود و در نتیجه انبوهی از جانوران و گیاهان در زمین از میان می‌روند.^[۱۰۴] روی هم رفته ۲۲۵ تا ۲۵۰ میلیون سال طول می‌کشد تا سامانهٔ خورشیدی یک بار پیرامون کهکشان بگردد (یک سال کهکشانی)^[۱۰۵] پس باید انتظار داشت تا خورشید در طول زندگی اش، بتواند ۲۰ تا ۲۵ بار پیرامون کهکشان بگردد. سرعت حرکت سامانهٔ خورشیدی پیرامون مرکز کهکشانی نزدیک به 251 km/s است.^[۱۰۶] با این سرعت ۱٬۱۹۰ سال طول می‌کشد تا سامانهٔ خورشیدی بتواند در مسافتی به درازی یک سال نوری سفر کند. همچنین ۷ روز طول می‌کشد تا به اندازهٔ یک واحد نجومی جابجا شود.

نور

همواره نخستین منبع انرژی در زمین، نور خورشید بوده‌است. ثابت خورشید مقدار توانی است که خورشید در یکای سطح، در زمین آزاد می‌کند که ارتباط مستقیم با نور سفید دریافتی از خورشید دارد. ثابت خورشید در فاصلهٔ یک واحد نجومی از خورشید (برابر با فاصله‌ای که زمین یا نزدیکی آن تا خورشید دارد) تقریباً برابر با ۱٬۳۶۸ W/m^۲ است. نور خورشید با گذر از جو زمین ضعیف تر می‌شود و توان کمتری را به سطح می‌رساند. در شرایطی که آسمان شفاف، و خورشید نزدیک سرسو باشد، توانی نزدیک به ۱۰۰۰ وات بر مترمربع بدست خواهد آمد.

نور خورشید در شامگاه.

نور خورشید را می‌توان با کمک فرایندهای طبیعی و ساخت انسان مهار کرد. فرایند نورساخت در اندام‌های گیاهان انرژی نور خورشید را جذب می‌کند و آن را به صورت شیمیایی (اکسیژن و ترکیب‌های کاهش یافتهٔ کربن) آزاد می‌کند. همچنین انرژی انبار شده در نفت خام و سوخت‌های سنگواره‌ای، خود غیرمستقیم به انرژی خورشید و فرایند نورساخت وابسته‌است. علاوه بر روش‌های طبیعی با کمک ابزارهای ساخت انسان هم می‌توان یا مستقیم از گرمای خورشید بهره برد یا با کمک سلول‌های خورشیدی، نور خورشید را به انرژی الکتریکی دگرگونی کرد.

مقایسهٔ بزرگی ظاهری خورشید از چشم بیننده‌ای که بر روی سطح سیاره‌های تیر، زهره، زمین، بهرام، هرمز، کیوان، آهوره، نپتون و پلوتو ایستاده‌است

سرنوشت

اگر خورشید به یک غول سرخ دگرگون شود، ممکن است شعاعی بزرگتر از مدار گردش زمین به دور خورشید پیدا کند و شعاع آن ۱ AU یا ۱٫۵×۱۰^۱۱ متر شود، این عدد ۲۵۰ برابر شعاع کنونی خورشید است. در این هنگام خورشید در شاخهٔ مجانب غول‌ستاره‌ها جای گرفته و می‌توان گفت که نزدیک به ۳۰ درصد از جرمش را به دلیل بادهای خورشیدی از دست داده‌است. در گذشته باور این بود که به دلیل کاهش جرم خورشید، سیاره‌های پیرامونی در مدارهای بزرگتر و دورتری نسبت به خورشید به گردش می‌پردازند و زمین جدا از خورشید باقی می‌ماند اما پژوهش‌های تازه نشان داده‌است که زمین توسط خورشید بلعیده می‌شود.

اگر زمین از دست رس خورشید دور بماند نیز همهٔ آبش بخار خواهد شد و بیشتر هواکرهٔ آن به بیرون فرار خواهد کرد. در گذشته نور خورشید بسیار ضعیف بود، شاید به همین دلیل در زمان‌های دورتر از یک میلیارد سال پیش، هنوز زندگی در خشکی پدید نیامده بود. از گذشته تا امروز خورشید درخشان تر شده‌است (هر یک میلیارد سال، ۱۰٪ درخشان تر) و این روند در آینده هم ادامه خواهد داشت و سطح آن کم‌کم گرمتر خواهد شد تا آنجا که تا یک میلیارد سال دیگر سطح زمین آنقدر گرم می‌شود که دیگر به سختی بتوان آب را در حالت مایع در آن پیدا کرد و این به معنی پایان زندگی در زمین است. .