بشكل عام إن الشمس هي عبارة عن نجم يزود الأرض بالضوء والدفء والطاقة على الرغم من أنها تبعد 150 مليون كيلومتر عن الأرض، وما يجعل هذه الشمس مشرقة للغاية هو مصدر قوتها (عملية تسمى الاندماج النووي) والتي تنتج طاقة وفيرة، وإن تفاعل الاندماج جنباً إلى جنب مع الحجم الهائل للشمس يعني أنها سوف تستمر في التألق الزاهي وتنشر الطاقة لمليارات السنين في المستقبل، ولكن السؤال هنا كيف تطلق الشمس الطاقة؟
كيف تطلق الشمس الطاقة؟
أصل الطاقة
إن الشمس مثلها مثل جميع النجوم النشطة عبارة عن فرن هائل لحرق الهيدروجين الموجود في الجو، وعادةً ما قد ينتج عن هذا الحرق كميات هائلة من الضوء والحرارة والإشعاع (حوالي 4 × 10 ^ 26 واط كل ثانية)، والشمس في الواقع هي: أصل كل الطاقة على كوكب الأرض حتى الوقود الأحفوري، وتسمى العملية التي تخلق بها الشمس الطاقة وتطلقها بـ الاندماج.
اندماج الهيدروجين
يعتبر الهيدروجين بأنه هو أخف وأبسط عنصر في الكون، حيث يتكون من بروتون واحد وإلكترون واحد، وعادةً ما قد يحدث اندماج الهيدروجين في درجات الحرارة المنخفضة، حيث تتنافر بعض الشحنات الموجبة لنواة الهيدروجين مع بعضها البعض، مما قد يزيد من درجة الحرارة والضغط للشمس، وفي هذه العملية غالباً ما قد يتم تحويل معظم الكتلة إلى طاقة، ويمكن أن يبدأ اندماج الهيدروجين عند (8 ملايين درجة كلفن).
طبقات الشمس
تكون الطاقة المنبعثة من الاندماج على شكل: أشعة جاما، وهذه الأشعة هي عبارة عن موجات إشعاعية صغيرة عالية الطاقة ذو تردد عالي، وتعد هذه الموجات الصغيرة والتي تحمل الطول الموجي خطيرة على: الخلايا الحية، ولكن لحسن الحظ غالباً ما يحدث معظم الاندماج في قلب الشمس (اللب)، حيث تمر أشعة جاما عبر الطبقات الخارجية للشمس قبل إطلاقها في الفضاء.
وتحيط منطقة الإشعاع مباشرة باللب، وهي منطقة كثيفة للغاية بحيث قد تستغرق في المتوسط 171.000 سنة لتخرج الطاقة منها، والطبقة التالية هي منطقة الحمل الحراري، وفي هذه المنطقة: ترتفع البلازما الساخنة القريبة من اللب، بينما تغرق البلازما الأكثر برودة، وأيضاً في منطقة الحمل الحراري يتم إبطاء العديد من أشعة جاما وتنتشر على شكل فوتونات لتنتقل الطاقة إلى سطح الشمس.
ما يصل إلى الأرض
يعد الغلاف الضوئي بأنه منطقة الشمس التي تحتوي على الضوء المرئي، وعادةً ما يُطلق على الجزء الخارجي من الغلاف الضوئي اسم الهالة، وهو المكان الذي تحدث فيه: البقع الشمسية والبروز الشمسي، والطاقة التي تصل إلى كوكب الأرض تكون نصفها عبارة عن ضوء مرئي ونصفها الآخر في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي.
