مقدمه اي بر ستارگان دنباله دار

ستاره دنباله دار يك جسم سماوي كوچك يخي است كه در مداري به دور خورشيد مي گردد و از يك هسته ( جامد ، يخي ،‌گاز و غبار ) و هاله گازي ( بخار آب ، دي اكسيدكربن و ديگر گازها ) و يك دنباله طويل ( متشكل از غبار و گازهاي يونيزه )‌تشكيل شده است . وقتي كه ستاره دنباله دار به خورشيد نزديك مي شود . دنباله آن تغيير مي كند ، دنباله آن به دليل باد خورشيدي دورتر از خورشيد قرار مي گيرد . طول دنباله مي تواند تا 250 ميليون كيلومتر بر سد و بيشتر از آنچه است كه ما مي توانيم ببينيم ، ستاره دنباله دار در مدارهاي شديداً مختلف المركز خود فقط وقتي كه نزديك خورشيد است قابل مشاهده است

قسمت هاي يك دنباله دار

هسته : هسته يك مركز منجمد است كه سر دنباله دار است . و از يخ ،‌گاز و غبار تشكيل شده است هسته بيشترين مقدار جرم توده را دارد اما بسيار كوچك است ( عرض آن حدود يك تا ده كيلومتر يا بيشتر است ) .

هاله : هاله يك توده كروي از گاز است كه هسته دنباله دار را احاطه مي كند و حدود يك ميليون كيلومتر است و از بخار آب ،‌گاز دي اكسيدكربن ، آمونياك ، غبار و گازهاي طبيعي ديگر كه از هسته جامد متصاعد شده هاله و هسته سر يك دنباله دار را تشكيل مي دهند .

دنباله يوني : دنباله انباشته اي از گازها ( يوني ) هميشه دورتر از خورشيد قرار مي گيرد . زيرا بادهاي خورشيدي ( طوفانهاي يوني با سرعت زياد از خورشيد منشأ مي گيرند ) آنها را به عقب مي رانند ( گاهي آن را دنباله پلاسمايي نيز مي نامند ) . وقتي كه دنباله دار به خورشيد نزديك مي شود دنباله يوني پشت سر دنباله دار قرار مي گيرد وقتي دنباله دار از خورشيد دور مي شود ،  دنباله ممكن است به طور بيش از 100 ميليون كيلومتر برسد .

دنباله غباري : دنباله غباري يك دنباله وسيع و طويل است كه از ذرات غبار ميكروسكوپي كه توسط فوتون هاي خورشيدي بافر شده ، تشكيل شده است . اين دنباله منحني به آرامي از حركت دنباله دار ايجاد مي شوند و وقتي كه دنباله دار از خورشيد دور شود . محو مي شود .

پوشش هيدروژني : گاز هيدروژن سرو دنباله دنباله دار را به طول ميليونها مايل ( معمولاً در فاصله بين دنباله يوني و دنباله غباري احاطه كرده . پوشش هيدروژني به عرض ده ميليون كيلومتر و طول 100 ميليون كيلومتر هسته را احاطه كرده است .

و دقتي كه دنباله دار به خورشيد نزديك مي شود اندازه آن بزرگتر مي شود .

مدار دنباله دار

دنباله دار در مدارهاي شديداً بيضوي به دور خورشيد گردش مي كند . سرعت آن در هنگام نزديك شدن به خورشيد بيشتر و وقتي كه به دورترين نقطه در مدار برسد كاهش مي يابد .

دنباله دار فقط وقتي كه به خورشيد نزديك است روشن مي شود ( به حالت بخار در مي آيد ) و در دورترين نقطه مدار تاريك است ( كاملاً غير قابل رؤيت ) بادهاي خورشيدي دنباله را به سمت دورتر از خورشيد مي رانند .

بعضي دنباله دارها يا به خورشيد برخورد مي كنند و يا چنان نزديك مي شوند كه منفجر مي شوند اين دنباله دارها Sungrazers ناميده مي شوند .

كشف دنباله دار

     گروه اعزامي غبارهاي ستاره اي ناسا دنباله دار wild 2 را در 2004 ملاقات نموده و نمونه اي از ذرات دنباله دار را گرفته و به زمين باز خواهد گشت . فضاپیمای كوچك ( حدود 770 پوند ،‌350 كيلوگرم ) در هفتم فوريه 1999 به فضا پرتاب شد و دنباله دار wild 2 را در دوم ژانويه 2004 ملاقات نموده و در 15 ژانويه 2006 و در غرب بوتا در ايالات متحده به زمين باز خواهد گشت . دنباله دار wild2 يك دنباله دار با دوره كوتاه است كه توسط ستاره شناس سوئيسي پل ويلد ( paul wild ) در 6 ژانويه 1978 كشف شد . هسته دنباله دار  حدود 3 مايل (5 كيلومتر) است . مدار  wild2 به دور خورشيد 39/6 سال است و مدار بيضوي آن از حدود مدار مريخ تا مدار مشتري است .

گلوله هاي برفي جهان

يك تئوري بسيار جنجال برانگيز و جديد است كه براساس آن دنباله دارها‌ ( متشكل از آب منجمد ) به طور مداوم زمين را بمباران مي كنند . اين گلوله برفها ( شايد ) با سيستم فرضي ماهواره قطبي مشاهده شوند .در اين تئوري دنباله دارهاي منجمد در اتمسفر بخار مي شوند و بخار آب را به محيط اضافه ميكنند .

عبور از مدار يك دنباله دار :‌ رگبار شهاب يا شهاب باران

گاهي زمين از ميان مدار بعضي دنباله دارها مي گذرد . در اين هنگام ذرات دور دنباله دار ( مثل سنگ ها و … )

زمين را بمباران مي كنند و در جو زمين مشتعل مي شوند .اين پديده را رگبار شهاب مي نامند و شهاب هاي زيادي در زمان نسبتاً كوتاهي در مسيرهاي تقريباً موازي به جو زمين برخورد ميكنند .

زمان هر رگبار شهاب در هر سال را مي توان پيشگويي كرد نام رگبارهاي شهاب برگرفته از صورت فلكي منشأ آنها است رگبار شهاب بزرگ جديد ( يك طوفان شهاب ) رگبار لئوفيد نوامبر 1999 بود و انتظار مي رفت كه هزاران شهاب سنگ در هر ساعت داشته باشد .

کجا ستاره های دنباله دار سر چشمه گرفتند ؟

دوره طولانی ستاره دنباله دار – ( ستاره های دنباله دار یا دوره دورانی حدود بیشتر 200 سال و بالای 30 میلیون سال ) ابر ارت یک ابری از گرد غبار که منظومه شمسی را احاطه کرده است این ابر ممکن در جایی که دوره ستارهای دنباله دار منشأ گرفته اند باشد . ابر ارت کسی که زندگی در آن جا در 1950 پیشنهاد کرد نامگذاری شده است . دوره کوتاه ستار دنباله دار ( ستاره های دنباله دار با یک دوره دورانی زیر 200 سال ) کوپر بلت یک ناحیه آن سوی نپتون در ابتدای 70000 مدار کوچک قرار دارد این کور بند از 30 تا 50 قرار دارد و در سال 19920 کشف شده است .

منشأ دنباله دارها كجاست

 

دنباله دارهاي بلند دوره :

( دنباله دارهاي با دور مدار بيش از 200 سال و بيشتر از 30 ميليون سال ) Oort Cloud يك ابر از سنگ و غبار است كه احتمالاً يك دنباله با دوره طولاني است كه احتمالاً منشأ آن از منظومه شمسي است و نام آن از Oort گرفته شده كه اولين كسي بود كه وجود آن را در 1950 پيش بيني كرد . يك فرضيه مي گويد كه oout cloud مسئول خاموشي دوره اي كره زمين است

دنباله دارهاي با دوره كوتاه

( دنباله دارهاي با دوره مدار زير 200 سال ) قسمتي در آنسوي نپتون وجود دارد كه حداقل 70000 مدار اجسام كمربند كپلر كوچك در آن است اين كمربند از 30 تا 50 A.U.S قرار گرفته و در 1992 كشف شد و ناحيه اي است كه در آن فرآيند تشكيل سياره قبل از تشكيل يك جسم بزرگ متوقف شده است . آنها قديمي تر از منظومه شمسي هستند و از باقيمانده  ديسك هاي بهم افزوده 5/4 ميليون سال از خيلي قبل هستند .اين امكان وجود دارد كه كمربند كپلر منشأ دنباله دارهاي با دوره كوتاه باشد.كمربند كپلر از نام آلماني – آمريكايي دنباله دار هالي گرفته شده بود كپلر وجود آن را در 1951 پيشگويي كرد

كشف دنباله دار

       گروه اعزامي غبارهاي ستاره اي ناسا دنباله دار wild 2 را در 2004 ملاقات نموده و  نمونه اي از ذرات دنباله دار را گرفته و به زمين باز خواهد گشت . فضانورد كوچك ( حدود 770 پوند ،‌350 كيلوگرم ) در هفتم فوريه 1999 به فضا پرتاب شد و دنباله دار wild 2 را در دوم ژانويه 2004 ملاقات نموده و در 15 ژانويه 2006 و در غرب بوتا در ايالات متحده به زمين باز خواهد گشت . دنباله دار wild2 يك دنباله دار با دوره كوتاه است كه توسط ستاره شناس سوئيسي پل ويلد ( paul wild ) در 6 ژانويه 1978 كشف شد . هسته دنباله دار  حدود 3 مايل (5 كيلومتر) است . مدار  wild2 به دور خورشيد 39/6 سال است و مدار بيضوي آن از حدود مدار مريخ تا مدار مشتري است .

گلوله هاي برفي جهان

يك تئوري بسيار جنجال برانگيز و جديد است كه براساس آن دنباله دارها‌ ( متشكل از آب منجمد ) به طور مداوم زمين را بمباران مي كنند . اين گلوله برفها ( شايد ) با سيستم فرضي ماهواره قطبي مشاهده شوند .در اين تئوري دنباله دارهاي منجمد در اتمسفر بخار مي شوند و بخار آب را به محيط اضافه ميكنند .

شکل 1

قانون دوم کپلر یاقانون مسطح معادل

خط مستقیم واصل سیاره و خورشید (شعاع حامل یک سیاره)، در فواصل زمانی مساوی مساحتهای مساوی را در فضا جاروب می کند.

یعنی برای مثال  در شکل2سیاره ای در مدت 1 ماه از Aبه B می رود . مدت زمانی که از Cبه D می رود نیز یک ماه است اما اکنون از خورشید دورتر است بنابراین فاصله Aتا B باید بیشتر باشد تا سیاره در همان مدت یک ماه مساحتی برابر با مساحت اول را جاروب کند . به همین دلیل سیاره هنگامی که به خورشید نزدیکتر است با سرعت بیشتری حرکت می کند. برای فهم بیشتر به شکل 3 توجه کنید .

شکل۲

شکل 3

نیوتون به منظور به دست آوردن سه قانون تجربی کپلر ، قوانین حرکت و گرانش اش را با یکدیگر ترکیب کرد : و برای قانون  دوم این روابط را برای بدست آوردن سرعت در نقطه اوج و حضیض را بدست آورد:

^V=(2лA/P)[(1+e)/(1-e)]^1/2 برای نقطه حضیض (نزدیکترین فاصله)

^V=(2лA/P)[(1-e)/(1+e)]^1/2 برای نقطه اوج (دورترین فاصله)

که A فاصله متوسط یا همان نیم قطر اطول با واحد AU(فاصله متوسط زمین ) و P دوره تناوب با واحد سال زمینی و e خروج از مرکز بیضی می باشد . که می توان فهمید که سرعت سیاره در نقطه حضیض از نقظه اوج بیشتر است .شکل 4

شکل 4

قانون سوم کپلریا قانون هارمونیک

نسبت مجذور زمان تناوب گردش دو سیاره برابر است با نسبت مکعب نیم قطر اطول آنها

کپلر برای بدست آوردن این فرمول 7 سال تلاش کرد . در آن زمان فاصله واقعی میان خورشید و سیارات معلوم نبود اما محاسبه نسبت فاصله یک سیاره تا خورشید به فاصله زمین تا خورشید میسر بود . مثلا کپلر می دانست که نیم قطر اطول  مدار مریخ تقریبا 1.5 برابر نیم قطر اطول  مدار زمین است . حال او متوجه شد اگر در هر سیاره نیم قطر اطول را به توان 3 و دوره گردش(p) را به توان 2  برسانیم . دو رقم بدست آمده باهم برابر می شوند و فقط اختلافهای اندکی برای برجیس (مشتری) و کیوان (زحل) دیده می شود .این مطلب را می توان به صورت ^p^2^=r^3 نوشت که درآن p برحسب سال و r برحسب  واحد نجومی (نیم قطر اطول زمین) است .می توانیم برای اندازه گیری دور گردش سیاره  واحد روز و برای فاصله کیلومتر را انتخاب کنیم . در این صورت نباید انتظار داشته باشیم  ^p^2^=r^3  بلکه باید رابطه را بصورت  ^p^2^=kr^3 بنوسیم که در آن k ضریب ثابت است و مقدارش به واحد ها بستگی دارد . برای مشخص کردن این موضوع معادله را می توان به این صورت نوشت :

r1)^3^/(r2)^3^=(p1)^2^/(p2)^2^)

که p1وr1 برای جرمی که میخواهیم این مقادیر را برایش بدست آوریم و r2,p2 معمولا برای زمین یا جرمی که این دو مقدار برای آن اندازه گیری شده است .

قانون سوم کپلر

نیوتون توانست این قانون را به صورت زیر درآورد و  از قوانین خودش این قاون را اثبات کند :

(p^2^=4л^2^a^3^/G(m1+m2

حال اگر زمان تناوب نجومی pرا بر حسب سال و نیم قطر اطولa را بر حسب AU اندازه بگیریم ، ساده سازی خوبی بدست می آید:

^mp/M+1=a^3^/p^2

این فرمول بالا برای نسبتهای زمینی است. برای تشکیل هر نسبتی می توان از فرمول زیر استفاده کرد :

[(a/A)^3^=(p/P)^2^[(m1+m2)/M1+M2)

که در بالا سیستم دوتایی m1و m2 با دوره تناوب pو نیم محور اطول a با سیستم استاندارد(حروف بزرگ) سنجیده میشود. برای اجسامی که خورشید را دور می زنند یا برای ستارگان دوتایی دستگاه استاندارد سیستم خورشید - زمین است :P بر حسب سال .Aبرحسب AU و همه اجرام خورشیدی بر حسب جرم خورشید M1 . برای اقمار سیاره ای از سیستم ماه - زمین استفاده می کنیم که P=27.3 ، A=3.84*10^5^ و M1+M2 در مجموع جرم زمین در نظر گرفته می شود    (یا ^24^ 10* 5.976  kg )

در مواردی مانند خورشید و یک سیاره یا سیاره و قمر آن معمولا جرم مجموع را همان جرم جرم بزرگتر در نظر می گیریم چون اختلاف فاحشی به وجود نمی آید.

بیضی:

ابتدا تعریف بیضی:بیضی به بیان ساده یعنی مکان هندسی نقاطی از صفحه است که مجموع فاصله هر نقطه ازآن تا دو نقطه ثابت (کانون بیضی نامیده میشوند)برابر مقدار ثابتی معمولا این مقدار را با 2a نشان میدهند .ودر ضمن فاصله بین دو کانونم با 2c و البته مقداری دیگر را که در رسم نمودار یه بیضی خیلی مهمه را به این شکل تعریف می کنند (b²=a² -c² )اگر اين بيضی را رسم کنيد (مرکز بيضی را روی مبدا و قطر بزرگ بيضی رو روی y=0وقطر کوچکو روی x=0در نظر بگيريد ) نقاط دو سر قطر بزرگ که به آن محور اطول ميگويند راسهای بيضی نام داره البته در اين نمودار مقتصات اين رئوس به (۰وa)و(0وa-)دليل آن واضح است به زيرا طول محور به وضوح با مجموع فاصله راس از دو کانون برابر است . محور کوچکتر محور اقصر نام داره و انتهای اين محور هم (b-و0)و(bو۰)هستند دليل اين هم واضح است اگر از اين نقطه را به يکی از کانونها وصل کنيم بين اين دو نقطه و مبدا يک مثلث قائم الزاويه درست می شه خوب ديگه واضحه .معادله کلی يک بيضی بشکل زيره                             

1 =  (x-x₀)²/ b² ))  + (y-y₀)²/a² ))

که در آن (y_0وx₀ )مختصات مر کز بيضی است.

البته بسياری از معادلات به اين شکل بيان نميشه بلکه به گونه ايه که خودمون با مربع کامل کردن عبارات آن به شکل فوق در مياريم.

يک نسبت مهم در بيضی بنام خروج از مرکز بيضی :e=c/aاگرe=0باشه بيضی يک حالت خاص يعنی دايره است اگه e=1حالت خاص ديگه يعنی يه پاره خط هر چهeبيشتر باشه کشيدگی بيضی t

کسوف ها 

کسوف زمانی رخ می دهد که ماه دید ما را نسبت به خورشید مسدود می کند این اتفاق زمانی پدید می آید که ماه دقیقاً بین زمین و خورشید قرار می گیرد . طولانی ترین کسوف ها زمانی روی می دهند که زمین در اوج ( دورترین فاصله از خورشید ، کوچکترکردن صفحه خورشیدی ) و ماه درحضیض ( نزدیکترین فاصله از زمین ، بزرگترین فاصله از زمین بزرگتر کردن قطرظاهری ماه ) قرار دارند

مراحل کسوف مطلق

دانه های بیلی دانه های بیلی از انفجارات دانهای شکل نور هستند که حدودا 15 ثانیه قبل وبعد از کسوف کامل ظهور می کنند. دانه های بیلی توسط تابش نور از میان دره های موجود در حاشیه ماه پدید می آیند نام این دانه ها از نام ستاره شناس انگلیسی فرانسیس بیلی (1844-1774) که یکی از موسسان جامعه سلطنتی ستاره شناس بود گرفته شد.

انگشتر الماس

انگشتر الماس انفجار بزرگی از نور است که چند ثانیه قبل از کلیت کسوف روی می دهد.

کلیت    

کلیت به زمان کوناهی گفته می شود که مسیر خورشید کاملا توسط ماه مسدود می گردد. کلیت بیش از هشت دقیقه بر روی هیچ نقطه ای از زمین طول نمی کشد

چیزهایی که در حین کلیت می بینیم:

بخشهایی از خورشید از قبیل هاله خورشیدی ( خارجی ترین لایه جو خورشید که ما معمولا آن را نمی بینیم ، در حین کسوف کامل قابل مشاهده می شوند.

در اکثر بخشهای هاله خورشیدی پرتوهای x انتشار می یابند که ما قادر به دیدن آنها نیستیم اما چیزی که دیدن آن برای ما ممکن است انتشار نور نور کره توسط الکترون های آزاد پلاسملی هاله است.

نور بسیار قوی نور کره ( صفحه مرئی خورشید ) معمولا بر هاله خورشیدی توفق یافته و در نتیجه هاله از دید ما ساتر می شود . مسیر نور کره در حین کسوف توسط ماه مسدود شده و ما قادر به دیدن نور ضعیف و پراکنده هاله ( این بخش از هاله ، هاله k نام دارد) می شویم. چند دقیقه بعد از کلیت ما به دیدن ستون های هاله ای ، دودهای قطبی و برجستگی ها توانا می گردیم.

انواع کسوف

کسوف نیمه کامل:

 کسوف نیمه کامل زمانی است که ماه تنها بخشی از صفحه خورشیدی را می پوشاند.

کسوف کامل:

کسوف کامل زمانی است که ماه تمام صفحه خورشیدی را می پوشاند.

کسوفهای کامل تنها از مسیر باریکی که ار میان سطح زمین می گذرد ( با چرخش زمین ) قابل مشاهده هستند . بخش نیمه کامل کسوف حدود یک ساعت طول می کشد . اما کلیت زمانی که صفحه خورشیدی کاملا مسدود می شود از هر نقطه ای بر روی زمین بیش از 8 دقیقه طول نمی کشد . در زمان کلیت آسمان به اندازه کافی برای دیدن ستاره ها تیره می شود.

کسوف حلقوی :

 در هنگام کسوف حلقوی خورشید به صورت یک حلقه به نظر می آید وقتی که ماه کاملا صفحه خورشیدی را مسدود نکرده این حلقه قابل مشاهده است کسوفهای حلقوی زمانی پدید می آیند که خورشید در نزدین(نزدیکترین فاصله تا زمین بزرگتر به نظر آمدن خورشیدی)و ماه در اوج (دورترین فاصله از زمین ، کوچکتر به نظر آمدن ماه) قرار دارند.

خورشید نزدیکترین ستاره به زمین است . پس از خورشید نزدیکترین ستاره به ما پروکسیمای قنطورس است که فاصله آن تا خورشید 270000 بار بیشتر از فاصله زمین تا خورشید است.
4/3 گاز درون خورشید را سبکترین گازها یعنی هیدروژن تشکیل میدهد. در اعماق داغ خورشید, اتمهای هیدروژن با یکدیگر تجمع می کنند. در این تجمع و تماس, گروهی از اتمها با چنان شدتی به گروه دیگر برخورد می کنند که در هم ذوب و ترکیب می شوند و جسم کاملا متفاوتی به نام هلیوم می سازند. بی هیچ وقفه ای در هر ثانیه 700 میلیون تن هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود. بخش کوچکی از جرم ماده خوشید در فرآیند تبدیل به هلیوم از بین می رود و مجددا بصورت انرژی خالص ظاهر می شود. در هر ثانیه چهار میلیون تن از جرم خورشید کم می شود و جرم از بین رفته در پنجاه میلیون سال چیزی معادل جرم زمین است.
همچنان که هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود, جرقه های انرژی ساطع می گردد. چگالی عظیم ماده, این جرقه ها را درون خورشید نگه می دارد و آنها تا پیش از رسیدن به سطح خورشید, حدود یک میلیون سال در قسمت داخلی در حرکتند. آنگاه انرژی به درون فضای تاریک جریان می یابد و قسمتی از این انرژی طی یک میلیون سال دیگر به نیمه راه نزدیکترین کهکشان آن سوی راه شیری می رسد. اگر مراحل گرمایی خورشیدی درست هم اکنون متوقف می شد, چندین هزار سال طول می کشید تا خورشید آن قدر سرد شود که برای ما قابل درک باشد .
 

ساختمان خورشید:

نورکره:

بخشی از خورشید را که می توان تحت شرایطی با چشم نورکره می گوییم که دارای ضخامتی حدود 400 کیلومتر است, روی همین بخش لک های خورشیدی ظاهر می شود. این لک ها را اولین بار گالیله مشاهده کرد. این لک ها ساختاری پیچیده دارند ولی به طور کلی, مرکزی به نام سایه دارند که بابخش روشنتری به نام نیم سایه احاطه شده است. لک های خورشیدی, بشقابی شکل به نظر می رسند و در واقع مناطقی هستند در سطح خورشید که حدود 2000درجه کلوین خنکتر از مناطق مجاور خود اند. میدان های مغناطیسی همیشه همراه این لکه ها هستند .لکه ها تعدادشان متغیر است و سیکلی شناخته شده دارند. در سال های فقط حدود 50 گروه لکه روی خورشید مشاهده می شود, در حالی که در سال های پر فعالیت این تعداد به 500 یا بیشتر می رسد. این سیکل به طور متوسط 11 سال طول می کشد ولی از نظر مغناطیسی سیکل خورشید 22 ساله است. در سال 1947 مجموعه عظیمی از این لکه ها روی خورشید ظاهر شد که سطحی بیش از 5 میلیارد کیلومتر مربع را پوشانید. فعالیت خورشید بر اساس سیکل 11 ساله در سال های 1947,1958,1969,1980و 1990 به بالاترین حد رسیده است.
با نگاه کردن به لکه ها می توانیم بفهمیم که خورشید می چرخد. آن طور که از زمین دیده می شود, در نزدیکی استوا تقریبا 26 روز طول می کشد تا لکه ها یک دور کامل بزنند, حال آنکه این مدت در حوالی قطبها به 40 روز می رسد. این اختلاف در چرخش ثابت می کند که خورشید نمی تواند مانند زمین یک جسم جامد باشد و در صورتی که خورشید جامد بود, همه ی لکه ها همزمان به دور خورشید کشیده می شدند. اگر بتونید خط سیر لکه ها را دنبال کنید دیدن این که دو یا سه هفته پس از محو شدن همه ی لکه ها در پشت خورشید, هنوز یکی از آنها در همان جا قرار دارد تماشایی و هیجان انگیز خواهد بود و شما می تونید حتی تغییرهای احتمالی لکه رو هم بررسی کنید

 

ساختار خورشيد

رنگین کره :

در بالای سطح نورکره تغییراتی فیزیکی در گازها وجود دارد. منطقه ای که بلافاصله پس از نورکره و روی آن قرار دارد رنگین کره را تشکیل می دهد. مطالعه ی رنگین کره بیشتر در زمان گرفتگی کامل خورشید انجام می پذیرد. روی این منطقه, پس از مطالعات زیاد, طیفی تشخیص داده شده که پیش از این به لحاظ اطلاعات کم آنرا هلیوم می نامیدند . ضخامت رنگین کره موجود بین سطح خنک و خنثای نورکره و لایه ی داغ و یونیزه تاج حدود 2500 کیلومتر است و به زایده های تیز ختم می شود بنابراین در همه جا یکسان نیست . تراکم و چگالی در رنگین کره به گونه ای است که هرچه به طرف بالاتر برویم کمتر می شود ولی به عکس درجه ی دما به تدریج از 40000 تا 50000 درجه ی سانتیگراد تغییر می کند که به نظر می رسد فعالیت های مغناطیسی سبب این افزایش دماست. رنگین کره به هنگام کسوف ممکن است به شکل نواری قرمز و نازک دیده شود و به همین لحاظ (فام سپهر) نام گرفته است.


تاج :

بیرونی ترین بخش خورشید را تاج تشکیل می دهد. به عبارت رنگین کره نهایتا به تاج ختم می شود. طول موج های گسیل شده از این بخش را با آنتن های مخصوص می توان ثبت کرد. انرژی پخش شده در طول موج حدود یک سانتیمتر است و اگر خورشید نمونه ی ستاره ای معمولی باشد باید قبول کرد که سایر ستاره ها نیز ممکن است منابعی برای امواج رادیویی باشند. تاج به لحاظ تراکم, بسیار پایین و رقیق است ولی همین بخش نیز خیلی داغ است. در تاج تعداد اتم در یک سانتیمتر مکعب برابر با 9^10 است که در مقایسه با رقم 16^10 در رنگین کره ناچیز است. ضمن اینکه این عدد در زمین و در سطح دریا معادل 19^10 در سانتی متر مکعب است. با این حال جالب است که حرارت تاج, از رنگین کره هم بیشتر است .
 

بعضي از پديده هاي خورشيدي:

زبانه ي خورشيدي

زبانه هاي خورشيدي ابرهاي عظيمي بر بالاي نوركره اند و هنگامي به وضوح ديده مي شوند كه در لبه هاي خورشيد باشند. زبانه ها خميده مي شوند و به سطح خورشيد باز مي گردند . هنگامي كه بر سطح نوركره ديده شوند به شكل مارپيچ هاي سياهي بر قرص خورشيد به نظر مي رسند. از آنجا كه اين ابرها به نسبت سردند مقداري از نور خورشيد را جذب مي كنند و در زمينه ي خورشيد نيز تيره به نظر مي رسند. يكي از انواع معمولي و قابل مطالعه ي زبانه ها رشته نام دارد كه به صورت بافتي طويل و تيره بر روي قرص خورشيد ديده مي شود.
 

زبانه هاي خورشيدي

مشعل ها

پديده هايي از خطوط روشن و ابري و معمولا همراه با لكه؛ فقط در حاشيه هاي خورشيد مشاهده مي شوند. هنگامي كه له ها به حداقل مي رسند باز هم مشعل ها را مي توان نزديك قطب ها به صورت بافت هاي نقطه چين مانند در شرايط خوب جوي مشاهده كرد. و همچنين بررسي آن ها از نظر چرخش خورشيد در نزديكي قطبين مي تواند مفيد باشد.


ريز دانه ها

بافت موزاييك مانندي از دانه هاي ريز بر سطح خورشيد ايجاد مي شود كه در شرايط مناسب جوي با تلسكوپ هاي كوچك نيز ديده مي شود. عمر اين ريزدانه ها به طور متوسط به 8 دقيقه مي رسد و قطر آن نيز حدود 1000 متر است . ريزدانه ها شكل هاي غير منظم با فواصلي تيره دارند.
 

دانه هاي خورشيدي

شراره ها :

لکه های خورشیدی که مانند جزایری شناور از طوفان های اکترومغناطیسی اند, عمدتا همراه با مناطقی فعال از تخلیه انرپی کمدوامند که آنها را شراره گویند. این پدیده همراه با لکه ها ایجاد می شود و گاهی تعداد آنها چنان زیاد است که بین دو لک نزدیک را پل می زنند و یا در کنار لکه های بزرگ صدها شراره کوچک ایجاد می شود.
شراره ها از هنگام تولد خود تا رسیدن به ماکزیمم چند دقیقه ای بیشتر عمر نمی کنند و اغلب در مدتی حدود یک ساعت از بین می روند. زمانی که شراره ها ظاهر می شوند انرپی در شکل های مختلف مانند پرتوایکس ,ماوراءبنفش ,تشعشعات مرئی ,پروتون های با سرعت زیاد و الکترون ها همگی از سطح خورشید خارج می شوند و گاهی قدرت بعضی شراره ها به 2 میلیون مگاتن ماده ی (تی ان تی) می رسد. در ششم مارس 1989 آثار قوی ترین شراره ها در 20 سال گذشته به ماهواره ها رسید و محاسبات نشان داد که در حالت ماکزیمم, درجه ی حرارت در پلایمای شراره تا 10 میلیون درجه کلوین رسیده است!
یک هفته بعد آثار این شراره ها به صورت طوفان های شدید در مغناطیس کره زمین دیده شد، شفق های قطبی پدید آورد و بعضی از ارتباطات رادیوئی را مختل کرد.

شعله های خورشیدی

یک شعله خورشیدی ، طوفان مغناطیسی بر روی خورشید است که به صورت یک لکه بسیار ر درخشان ویک فوران سطح گازی به نظر میرسدشعله های خورشیدی مقادیر زیادی ذرات پر انرژی و گاز آزاد کرده بسیار داغ هستند ( بین 6/3 تا 24 میلیون درجه فارنهاید ) شعله های خورشیدی هزاران مایل از سطح آن پرتاب می شوند این شعله ها اولین بار توسط لرد ریچارد کرینگتون در سال 1859 مشاهده شدند .

او این طور می گوید : هنگامی که در حال تماشای خورشید با تلسکوپ بودم دو تکه نور سفید و بسیار روشن را در نزدیکی گروه بزرگی از لکه های خورشید دیدم تنها چند ثانیه بعد ، شعله نا پدید شد .

 اخیراً کشف شده است که شعله های خورشیدی رویدادهای شدید ارتعاشی بر روی خورشید هستند هنگامی که زلزله خورشیدی اتفاق می افتد ، انرژی در امواج ارتعاشی روی سطح نسبتاً روان خورشید آزاد می شود این امواج در دایره هایی که مرکزشان با مرکززلزله خورشیدی تطابق دارد تشعشع می یابد به نظر می آید این امواج ارتعاشی ، امواج متراکم باشند ( احتمالاً مانند امواج نوع که توسط زلزله ها تولید می شوند ) شدت زلزله های خورشیدی به 3/11 درجه در مقیاس ریشتر میرسد این زلزله های بزرگ خورشیدی نیرویی 000/40 برابر زلزله سال 1906 سان فرانسیکو آزاد می کنند. زلزله های خورشیدی اولین بار توسط آلکساندرکوسوویکف ( دانشگاه استانفورد ) و والنتینا ژارکووا ( دانشگاه گلاسکو ) مشاهده شد.

باد خورشیدی 

باد خورشیدی جریان مداومی از یون ها ( ذرات باردار ) است که توسط نا هنجاری های مغناطیسی روی خورشید بیرون داده می شود باد خورشیدی در جایی که میدان مغناطیسی خورشیدبه جای بر گشتن به درون خورشید وارد فضا می شود ، ساتع می گردد . این ناهنجاری های مغناطیسی در هاله خورشید گودال های هاله ای نام دارند . در عکسهای گرفته شده از خورشید توسط اشعه x این گودال های هاله ای به صورت مناطق سیاه مشخص هستند این گودال ها برای ما ماهها یا سالها عمر مکنند  حدود 5/4 روزطول می کشدتا باد خورشیدی به زمین برسد .

سرعت باد خورشیدی به 250 مایل بر ثانیه ( 400 کیلو متر بر ثانیه ) می رسد . به دلیل خارج شدن ذرات از خورشید هنگام چرخش آن ، باد خورشیدی به صورت مار پیچی در سر تا سر منظومه شمسی می وزد . از جمله این تأثیرات نوسان دادن ستاره های دنباله دار به دور از خورشید ، ایجاد شفق قطبی روی زمین و برخی سیاره های دیگر ، اختلال در سیستمهای ارتباطی الکتریکی و انحراف دادن فضا پیما ها از مسیر است برجستگی های خورشیدی ( یا رشته ) کمانی گاز است که از سطح خورشید فوران می کندبر جستگی ها می توانند صدها هزار مایل در فضا امتداد یابند .

برجستگی ها توسط میدان های مغناطیسی قوی بر فراز سطح خورشید قرار گرفته و می توانند ماههای زیادی دوام آورد  گاهی اوقات اکثر برجستگی ها فوران کرده و مقادیر عظیمی از مواد خورشیدی را به فضا پرتاب می کنند .دفع جرم هاله ای ( اختصاری cme ) ،انفجارات بزرگ و باد کنک شکلی از پلاسما است که خورشید پدید می آیند . در حالی که این انفجارات باد خورشید بر فراز هاله خورشید می رسد درامتداد خطوط میدان مغناطیسی خورشید حرکت کرده و دما راتا دهها میلیون درجه افزایش می دهد . این انفجارات منجر به آزاد شدن 220 میلیارد پوند ( 100 میلیارد کیلوگرم ) پلاسما می شوند . دفع جرم هاله ای خورشید می تواند باعث اختلال در ماهواره های زمین شود این پدیده معمولاً مستقلاً رخ می دهد ، اما گاهی اوقات رویداد آن با شعله های خورشیدی ارتباط دارد.

تولد 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 .

لکه های خورشیدی

لکه های خورشیدی بخشهای نسبتاً تیره و خنکی بر روی سطح خورشید هستند . آنها در اندازه ها و اشکال مختلف و به صورت گروهی هستند.این لکه ها بسیاربزرگتر از زمین هستند و قطر آنها 10 برابر قطر زمین استلکه های خورشیدی تک ، بین یک تا دو هفته عمر می کنند اما تعداد لکه های خورشیدی از یک چرخه 11 ساله پیروی می کند چرخه فعلی لکه های خورشیدی در میانه سال 2000 میلادی افزایش خواهد یافت . این لکه هااز زمین دیده می شوند .

چرخه لکه خورشیدی توسط هاینریششوآبه در سال 1843 کشف شد ( او مشاهدات خود را در سال 1826 آغاز کرد )

هشدار : خیره شدن به خورشید می تواند باعث آسیب دای به چشمان شما شود 

سایه :

سایه بخش داخلی ، تاریک و خنک ( 6600 فارنهاید = 3400 سانتی گراد ) لکه خورشیدی است . پهنای سایه یک لکه خورشیدی می تواند به 00/12 مایل ( 000/20 کیلو متر ) برسد . میدان مغناطیسی خورشید در منطقه سایه بسیار قوی است .

نیمسایه :

نیمسایه بخش خارجی و نسبتاً روشن لکه خورشید است این بخش به شکل حلقه ای است که سایه را در بر گرفته است 

روزنه ها : روزنه لکه خورشیدی است که نیمسایه ندارد . عرص روزنه ها حدود 500/1 مایل ( 500/2 کیلو متر ) و روشن تر از سایه لکه های خورشیدی هستند 

دانه : دانه به دانه های خورشیدی همراه با خطوط بین دانه ای گفته می شود ( مناطق تاریک و خنک بین دانه ها جایی که مواد خورشیدی در سطح نفوذ می کنند )  بخش دانه ، سطح مری خورشید (نور کره ) را می پوشاند

دانه ها :

 دانه ها منطقه ای از خورشید هستند که مواد خورشیدی داغ بر سطح خورشید می آیند . عرض دانه ها حدود 600 مایل ( 1000 کیلومتر ) بوده و پس 5 تا 10 دقیقه از بین می روند . این فرآیند مانند جوشیدن سطح خورشید به صورت یک قوری آب است .

علت وجود لکه های خورشیدی چیست ؟

لکه های خورشیدی جایی که میدان مغناطیسی خورشید به صورت حلقه ای از سطح آن خارج شده و باعث خنک و تیره شدن آن قسمت از سطح می شود ، به وجود می آیند . وجود این اختلالات در میدان مغناطیسی خورشید باعث سرد شدن لکه خورشیدی به اندازه2700  فارنهاید ( 1500 سانتی گراد ) از محیط مجاور خودد می شود . شعله خورشیدی ، بر جستگی ها ، باد خورشیدی و دفعیات جرم هاله ای خورشید