Ο Ήλιος [Β΄ΜΕΡΟΣ] + ΒΙΝΤΕΟ Του Κωνσταντίνου Αθ. Οικονόμου δασκάλου – συγγραφέα

 

Ο Ήλιος [Β΄ΜΕΡΟΣ] + ΒΙΝΤΕΟ

Του Κωνσταντίνου Αθ. Οικονόμου δασκάλου – συγγραφέα

ΖΩΝΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ: Στο εξωτερικό στρώμα του Ήλιου, από την επιφάνειά του μέχρι περίπου 200.000 χλμ. (το 70% της ηλιακής ακτίνας), το ηλιακό πλάσμα δεν είναι αρκετά πυκνό ή αρκετά θερμό ώστε να μεταφερθεί η θερμική ενέργεια από το εσωτερικό προς τα έξω με ακτινοβολία. Με άλλα λόγια, είναι αρκετά αδιαφανές. Ως αποτέλεσμα, η θερμική συναγωγή λαμβάνει χώρα με θερμικές στήλες που μεταφέρουν καυτό υλικό στην επιφάνεια του Ήλιου. Μόλις το υλικό ψυχθεί στην επιφάνεια, βουτάει προς τα κάτω στη βάση της ζώνης συναγωγής, για να λάβει περισσότερη θερμότητα από την κορυφή της ζώνης ακτινοβολίας. Κατά την ορατή επιφάνεια του ήλιου, η θερμοκρασία έχει πέσει σε 5.700 Κ. Οι θερμικές στήλες στη ζώνη συναγωγής θερμότητας δημιουργούν ένα αποτύπωμα στην επιφάνεια του Ήλιου, ως ηλιακή κοκκίδωση και υπερκοκκίδωση. Η πολυτάραχη συναγωγή αυτού εξωτερικού τμήματος του ηλιακού εσωτερικού προκαλεί ένα "μικρής κλίμακας" δυναμό που παράγει βόρειους και νότιους μαγνητικούς πόλους σε όλη την επιφάνεια του Ήλιου!

ΦΩΤΟΣΦΑΙΡΑ: Πάνω από τον ηλιακό πυρήνα υπάρχει στοιβάδα 400 χλμ. η οποία φθάνει μέχρι την επιφάνεια. Η στοιβάδα αυτή, από την οποία προέρχεται όλη η ακτινοβολούμενη ηλιακή ενέργεια, [θερμότητα και φως] ονομάσθηκε φωτόσφαιρα. O παρατηρούμενος δίσκος του Ηλίου, δηλαδή η ορατή επιφάνει;a του, αντιστοιχεί στη φωτόσφαιρα. Κάτω από το στρώμα αυτό ο Ήλιος γίνεται αδιαφανής στο ορατό φως. Πάνω από τη φωτόσφαιρα το ορατό φως του ήλιου είναι ελεύθερο να διαδοθεί στο διάστημα, και η ενέργεια του ξεφεύγει από τον Ήλιο. Το ορατό φως παράγεται ως ηλεκτρόνια που αντιδρούν με άτομα του υδρογόνου για την παραγωγή H-ιόντων. Η φωτόσφαιρα, είναι ελαφρώς λιγότερο αδιαφανής από τον αέρα πάνω στη Γη. Επειδή το πάνω μέρος της φωτόσφαιρα είναι πιο “δροσερό” από το κάτω μέρος, μια εικόνα του Ήλιου φαίνεται πιο φωτεινή στο κέντρο από ότι στα άκρα του ηλιακού δίσκου [συσκότιση άκρου]. Το φως του ήλιου δείχνει ότι η θερμοκρασία του είναι περίπου 6.000 Κ. Κατά τη διάρκεια των πρώτων μελετών της φωτόσφαιρας, μερικές γραμμές απορρόφησης βρέθηκαν ότι δεν ανταποκρίνονται σε κανένα χημικό στοιχείο γνωστό, τότε, στη Γη. Το 1868, ο Norman Lockyer υπέθεσε ότι αυτές οι γραμμές ήταν εξαιτίας ενός νέου στοιχείου το οποίο ονόμασε “ήλιον”. 25 χρόνια αργότερα το ήλιον απομονώθηκε στη Γη.

ΗΛΙΑΚΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ: Πάνω από τη φωτόσφαιρα υπάρχει στρώμα μεγάλου πάχους ηλιακής ύλης. Αυτό ονομάζεται ατμόσφαιρα Ηλίου. Η ηλιακή ατμόσφαιρα δεν είναι ορατή, διότι η θερμοκρασία της και συνεπώς η λαμπρότητά της είναι μικρότερη της φωτόσφαιρας, τόσο που να αποκρύπτεται από το έντονο διάχυτο φως της ημέρας. Γίνεται όμως ορατή στις ολικές εκλείψεις Ηλίου, ως λαμπρό φωτοστέφανο που περιβάλλει τον ηλιακό δίσκο. Η πρώτη στοιβάδα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται αμέσως πάνω από τη φωτόσφαιρα ονομάζεται χρωμόσφαιρα [παρουσιάζει ρόδινο χρώμα], φθάνει στα 15.000 χλμ., ενώ η θερμοκρασία της ανέρχεται στους 100.000° Κ. Πάνω από την χρωμόσφαιρα βρίσκεται το ηλιακό στέμμα, του οποίου τα όρια φθάνουν σε απόσταση πέντε ηλιακών ακτίνων!

ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ: Ο Ήλιος είναι ένα μαγνητικά ενεργό άστρο. Διαθέτει ισχυρό, εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, που αντιστρέφει την πολικότητα του κάθε έντεκα χρόνια. Το ηλιακό μαγνητικό πεδίο επηρεάζει πολλά φαινόμενα, όπως οι ηλιακές κηλίδες στην επιφάνεια του Ήλιου, οι ηλιακές εκλάμψεις και ο ηλιακός άνεμος που μεταφέρει ύλη στο Ηλιακό Σύστημα. Οι επιπτώσεις της έντονης ηλιακής δραστηριότητας στη Γη περιλαμβάνουν το σέλας σε μέτρια έως υψηλά γεωγραφικά πλάτη, και τη διακοπή των ραδιοφωνικών επικοινωνιών και της ηλεκτρικής ενέργειας. Η ηλιακή δραστηριότητα θεωρείται ότι έπαιξε σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση και εξέλιξη του Ηλιακού Συστήματος, ενώ αλλάζει τη δομή της γήινης εξωτερικής ατμόσφαιρας. Η διαφορική περιστροφή του Ηλίου σε διάφορα γεωγραφικά πλάτη του ωθεί τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου να πλέκονται μεταξύ τους από καιρού εις καιρόν, προκαλώντας στο μαγνητικό πεδίο βρόχους και εκρήξεις στην επιφάνεια του. Αυτό δημιουργεί ηλιακές κηλίδες και ηλιακές εκλάμψεις. Το ηλιακό μαγνητικό πεδίο εκτείνεται πολύ πέρα από τον Ήλιο. Ο μαγνητισμένος άνεμος ηλιακού πλάσματος παρασύρει το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου στο χώρο του λεγόμενου διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου. Δεδομένου ότι το πλάσμα μπορεί να κινηθεί μόνο κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου, το διαπλανητικό μαγνητικό πεδίο εκτείνεται ακτινωτά μακριά από τον Ήλιο.

ΣΥΣΤΑΣΗ: Ο Ήλιος αποτελείται κατά 73,46% από υδρογόνο, κατά 24,85% από ήλιο και 1% από άλλα στοιχεία [οξυγόνο: 0,77%, άνθρακας: 0,29%, σίδηρος: 0,16%, νέον: 0,12%, άζωτο: 0,09%, πυρίτιο: 0,07%, μαγνήσιο: 0,05%, θείο: 0,04%]. Ο Ήλιος δεν έχει σαφή επιφάνεια όπως οι γήινοι πλανήτες. Στο κέντρο του Ηλίου η θερμοκρασία φθάνει τους 20.000.000^οC. Σε τέτοια θερμοκρασία τα άτομα έχουν χάσει τα ηλεκτρόνιά τους, βρίσκονται δηλαδή ιονισμένα και η κατάσταση της ύλης καλείται πλάσμα. Έτσι, τα άτομα υπερθερμασμένα κινούνται με μεγάλες ταχύτητες, συγκρούονται μεταξύ τους σφοδρά, έτσι ώστε δύο άτομα υδρογόνου να κολλάνε κατά τη σύγκρουση. Αν ακολουθήσουν άλλες δύο συγκρούσεις, τότε προστίθενται άλλα δύο άτομα υδρογόνου στο σύνολο φτιάχνοντας έτσι ένα σταθερό άτομο ηλίου. Τα τέσσερα μεμονωμένα άτομα υδρογόνου ζυγίζουν περισσότερο, πριν τη συγχώνευση, από ένα άτομο ηλίου που δημιουργήθηκε με τη συγχώνευση. Η υπόλοιπη μάζα μετατράπηκε σε ενέργεια, σύμφωνα με την σταθερά του Αϊνστάιν: Ε=mc2.

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ: Η θερμοκρασία που επικρατεί στον Ήλιο είναι τόσο μεγάλη ώστε να εξαερώνονται και τα μέταλλα!! Η παραγόμενη ποσότητα ενέργειας είναι απίστευτη. Kάθε δευτερόλεπτο ο Ήλιος εκπέμπει τόση ενέργεια όση θα έδινε μια έκρηξη 4 δισεκατομμυρίων βομβών υδρογόνου των 100 μεγατόνων η κάθε μία! Και όλα αυτά για ένα μόνο δευτερόλεπτο, ενώ ο Ήλιος εκπέμπει εδώ και 5 δισεκατομμύρια χρόνια και θα συνεχίσει τουλάχιστον για άλλα τόσα. Κάθε δευτερόλεπτο περίπου 655.000.000 τόνοι υδρογόνου από την ηλιακή μάζα μετατρέπονται σε 650.000.000 τόνους ηλίου που συνεχίζουν να αποτελούν μάζα του Ήλιου. Από τη διαφορά αυτή, 4,6 εκατομμύρια τόνοι μετατρέπονται σε ενέργεια. Η ύλη δηλαδή στην καρδιά του Ηλίου αποτελείται από μίγμα ελεύθερων πυρήνων και ελεύθερων ηλεκτρονίων. Επειδή το υδρογόνο είναι κύριο συστατικό των άστρων, αυτό σημαίνει πως το αστρικό πλάσμα αποτελείται κυρίως από ελεύθερα πρωτόνια που θα πρέπει να συνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν το στοιχείο ήλιο. Άρα ο Ήλιος είναι ένας τεράστιος θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας που μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο. Και μάλιστα στη διάρκεια αυτή της διαδικασίας σε κάθε δευτερόλεπτο μετατρέπει σε [πολύτιμη για τη Γη] ενέργεια 4,6 εκατομμύρια τόνους από τη μάζα του! Παρόλο όμως που χάνει τόση μάζα, είναι τόσο τεράστιος που και δισεκατομμύρια χρόνια να περάσουν θα χάσει μόλις το ένα εκατοστό της μάζας του. Όλα τα άστρα στον ουρανό ακτινοβολούν ενέργεια με τον ίδιο τρόπο έστω κι αν είναι μικρότερα ή μεγαλύτερα ή θερμότερα.

Ο ΘΑΝΑΤΟΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ: Οι επιστήμονες εκτιμούν πως σε 4-5 δισεκατομμύρια έτη, με την εξάντληση των αποθεμάτων υδρογόνου και τη μετατροπή τους σε ήλιο και έπειτα σε βαρύτερα στοιχεία, θα αρχίσει να διαστέλλεται σχηματίζοντας έναν κόκκινο γίγαντα. Αυτό θα συμβεί διότι η πίεση από τη σύντηξη των βαρύτερων στοιχείων είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του υδρογόνου, έτσι για να εξισορροπηθεί με τη βαρύτητα θα μεγαλώσει ο ηλιακός όγκος. Αν και είναι πιθανόν η έκταση του κόκκινου γίγαντα να περιέχει την τροχιά της Γης(!), πρόσφατες έρευνες υποστηρίζουν πως η διαδικασία ηλιακής επέκτασης ίσως προωθήσει τη Γη σε απομακρυσμένη τροχιά, αποτρέποντας την εξάχνωσή της. Μετά τη φάση του κόκκινου γίγαντα, ο Ήλιος θα γίνει ένας άσπρος νάνος, που θα περιβάλλεται από ένα πλανητικό νεφέλωμα (υπολείμματα πλανητών), ο οποίος θα ψύχεται για τα επόμενα 5 δισεκατομμύρια έτη.

Konstantinosa.oikonomou@gmail.com

ΤΟ  ΒΙΝΤΕΟ ΕΔΩ: