مقدمة :
الشمس اقرب نجم الى الارض وينتمي الى فصيلة النجوم القزمية الصفراء والشمس تمثل 99 % من كتلة المجموعة الشمسية كلها ويقدر العلماء عمرها ينحو اربعة ونصف مليار عام عندما تواجد سديم من الغاز المكون في معظمه من الهيدروحين اخذ في التمركز والدوران حول نفسه مولدا الطاقة والضغط الكافيين لاندماج ذرات الهيدروجين معلنة بدء ولادة النجم، ويقدر العلماء وبحسب كمية الهيدروجين المتبقية ان المتبقي من حياة الشمس حوالى خمسة مليارات عام فقط تتمدد بعدها لتصبح عملاق احمر يبتلع مدارات الكوكب التي تدور حوله ثم تبدأ في الاضمحلال والانكماش الى ان تصل الى قزم ابيض اصغر بكثير من حجمها الحالي ثم الى قزم اسود بعد ذلك، إلا ان هذه التحولات والتغيرات تأخذ المليارات من السنين من مرحلة الى اخرى، ولا يعلم الغيب الا الله ولكن هذه افتراضات علمية مبنية على عمليات حسابية بإفتراضات وإحتمالات رياضية ليس إلا، وقد تكون هذه الفروض صحيحة او غير مكتملة، وقد تظهر نظريات اخرى جديدة تغير وتعدل النظريات الحالية.
موقع الشمس
توجد الشمس في إحدى أذرع مجرة درب التبانة، وتبعد عن مركز المجرة حوالي 30 ألف سنة ضوئية تنتمي الشمس إلى حشد نجوم صغير ومفتوح مكون من 140 نجم تقريباً، تدور الشمس حول مركز المجرة كل 250 مليون سنة تقريباً، كما تقوم الشمس بحركة أخرى معامدة لمدارها حول مركز المجرة وتنجز هزّة واحدة كل 28 مليون سنة.
وصف الشمس
وتقدر كتلة الشمس بنحو 1990 تريليون تريليون طن – التريليون يساوي مليون مليون – اي تمثل 330.000 مرة كتلة الارض وهي قوة كافية لخلق جاذبية كافية للحفاظ على النظام الشمسي بالكامل، وتبعد عن الارض مسافة 149,600 كيلو متر ( 93 مليون ميل ) وتبعد عن اقرب نجم لها مسافة 4.3 سنة ضوئية.
تبلغ درجة حرارة الشمس في مركزها 14 مليون درجة مئويه وعلى سطحها حوالي 5,500 درجة مئوية اما البقع الشمسية فهي اقل حرارة اذ تبلغ 4,000 درجة مئويه وتبلغ سرعة الرياح الشمسية 3 مليون كيلومتر في الساعة ويقدر اشعاع الشمس او الطاقة الشمسية المتولدة بنحو 390 مليار مليار ميجاواط، وتفقد الشمس بالإشعاع حوالي عشرة ملايين طن كل ثانية من مادتها، كما تفقد 600 مليون طن كل ثانية من مادتها بالتفاعلات النووية في قلبه.
مكونات الشمس
تتكون الشمس مثل باقي النجوم من الهيدروجين كمكون اساسي يمثل 92 % وخلال عملية انتاج الطاقة تتحول ذرة الهيدروجين الى الهليوم والذي يمثل 7.8 % من مكونات الشمس والباقي عناصر اخرى مثل الاوكسجين والذي يمثل 0.06 % والكربون والكبريت والنيتروجين.
طبقات الشمس
تتكون الشمس من عدة طبقات، مركز الشمس وهو النواة والمكون من الغاز المضغوط – يعادل الضغط داخل المركز 340 مليار مرة الضغط الجوي على سطح البحر في الارض – وفي حالة تسمى حاله بلازما ( الحالات الاخرى للمادة صلبة، سائلة، غازية ) – وحالة البلازما ببساطة هي الحالة التي يكون فيها جزئ المادة قد تعرض لحرارة وضغط مهولة ويبدا الالكترون في الافلات من نواته عندها تكون حالة البلازما – وهذا المكان ( النواة ) هو مصدر انتاج الطاقة التي تأخذ طريقها نحو الخارج وتمر عبر طبقات للشمس حيث تحمل جزيئات الضوء ( الفوتون ) بالطاقة وتتسرب الى الطبقات العليا، وفي الحقيقة ان عملية تحميل الفوتون للطاقة وإندفاعه للخارج تستغرق حوالي مليون سنة وهناك وخلال العملية التي تشيه الغليان تخرج الطاقة.
الانفجارات الشمسية
وهي ظاهرة تتكرر بإستمرار خلال دورة نشاط تتكرر كل 11 سنة، وتحدث عندما تزيد الطاقة المغناطيسية وتتحرر فجأة فينبعث ضوء ابيض شديد التوهج نتيجة لذلك، وقد لوحظ اول مرة في سبتمبر عام 1859 من قبل الفلكي البريطاني ريتشارد كارنجتون عندما كان يتابع البقع الشمسية ولاحظ ظهور ضوء ابيض باهر ظهر فجأة، والانفجار الشمسي يطلق الغازات المشحونة كهربائيا بسرعة ثلاثة ملايين كيلومتر في الساعة باتجاه الأرض، وإن بعضها يخترق الغلاف المغناطيسي.، وتؤثر على إحدى طبقات الغلاف الجوي وهي طبقة (الأيونوسفير)؛ هذه الجسيمات عالية الطاقة تحدث اضطرابًا في الحالة الأيونية في طبقة الأيونوسفير التي تعمل على حفظ المجال المغناطيسي للأرض مما يؤثر على الاتصالات اللاسلكية على الأرض، خاصة وأنها تعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية.
الرياح الشمسية
وهي من أكبر العوامل التي تؤثر في طبقة (الماجنيتوسفير) المغناطيسية للأرض في طبقات الجو العليا، بما تحمله من إلكترونات حرة سالبة، ونوى ذرات الهيدروجين والهليوم التي تحتوي على البروتونات الموجبة، وتندفع الرياح الشمسية عادة بسرعة 320 كيلومترًا في الثانية، ولكنها قد ترتفع إلى أكثر من 800 كيلومتر في الثانية عند ذروة النشاط الشمسي، وخاصة عند حدوث الانفجارات، وتقوم الشمس بهدم مجالها المغناطيسي كل ألف عام، والأرض غيرت مجالها المغناطيسي 176 مرة منذ نشأتها منذ 4550 مليون سنة وحتى الآن، ولا أحد يعرف كيف يحدث ذلك.
البقع الشمسية
هي مناطق اضطراب ومساحات قاتمة تتواجد على سطح الشمس تنجم عن تركيز مجالات مغناطيسية غير مستوية. وتكون ابرد من المناطق التي حولها مما يجعلها اقل خفوتا من المناطق المحيطة بها وتظهر على شكل بقعة مستديرة او بيضاوية مركزها مظلم نسبيا وتكون مملوءة بطاقة مغناطيسية يمكن ان تنطلق كبركان، وتنمو البقع وتتسع وتستغرق في ذلك من اسبوع الى اسبوعان وتستغرق حوالى اسبوعان اخرين لتتلاشى.
ثانياً : المجرات
المجرات
المجرة هي عبارة عن تجمع لعدد هائل من النجوم وتوابعها ومن الغبار والغازات المنتشرة بين ارجاء النجوم. وقد تم تقسيم وتصنيف المجرات الى ثلاثة أنواع تبعا للشكل الذي تتخذه المجرة وهم:-
المجرات الإهليلجية ( بيضاوية )
المجرات الحلزونية ( لولبيه )
المجرات غير المنتظمة ( الشاذة )
المجرات القزمة الصغيرة
ويحتوي الكون على ملايين المجرات تتواجد في شكل تجمعات او حشود ( Clusters ) أطلق عليها العلماء اسماء لتلك التجمعات مثل تجمع العذراء ( Virgo Cluster ) وقد كان الاعتقاد السائد بأن حركة المجرات هي حركة عشوائية مثلما الحال في حركة الغازات ولكن في عام 1929 اكتشف ادوين هابل أن المجرات في تباعد مستمر عن بعضها البعض بسرعات هائلة قد تقترب في بعض الأحيان من سرعة الضوء وقد حسب نسبة تباعد المجرات انها تبتعد بسرعات متناسبة مع المسافة التي تفصل بينها، وهذا يعني ان الكون في توسع وتمدد مستمر.
وتفسر هذه الظاهرة بكون ابتعاد المجرات يتمثل في انه إذا كان المصدر الضوئي القادم من الفضاء الخارجي يبتعد عنا فإن تردد الأمواج الضوئية ينخفض وبالتالي ينزاح نحو اللون الأحمر. أما إذا كان المصدر الضوئي يقترب منا فإن الانزياح سيكون نحو اللون الأزرق. ويكون الانزياح الطيفي ملموساً عندما تكون سرعات المصدر الضوئي مقترنة بالنسبة لسرعة الضوء، بينما لا يمكن مشاهدته بالنسبة للمصادر الضوئية العادية ذات السرعات الضئيلة مقارنة مع سرعة الضوء، وقد وضع هابل قانونه لتباعد المجرات وهو:-
ع = هـ × م
حيث ان ع = سرعة التباعد للمجرة و هـ = ثابت هابِل و م = المسافة التي تفصلنا عن المجرة.
ويلاحظ من القانون انه كلما بعدت المسافة ( زاد مقدار م زادت سرعة التباعد ع ) بمعنى أن المجرة الأكثر بعدا عنا هي المجرة الأعلى سرعة في التباعد، وهذا ما أكده العالم الفيزيائي دوبلر Doppler.
وقد كان العلماء يعتقدون أن المجرات تشكلت في وقت حديث نسبيا من تاريخ الكون إلا ان بعض العلماء البريطانيين أعلنوا أنهم اكتشفوا عددا من المجرات الشديدة الحُمرة مما يعني أن تلك المجرات كانت موجودة بالفعل منذ نحو عشرة مليارات عاما، عندما كان الكون أصغر بست مرات مما هو عليه الآن.
تجمعات المجرات Galax Clusters
تتواجد المجرات في حشود تتألف من مجموعة من عشرات المجرات او مئات وقد تصل الى الاف المجرات في المجموعةالواحدة التي تجمعهم عناصر الجذب بينهم ليمثلوا هذا التجمع، وقد قسم العلماء المجرات الى المجموعات طبقا لقربهم من بعضهم البعض.
ثالثاً : المجرات الحلزونية _ مجرة درب التبانة .
المجرات الحلزونية – مجرة درب التبانة
وقد اطلق عليها العرب درب اللبانة و درب التبانة ويعود سبب التسمية الى شكل الفضاء كما نثر او تساقط منه قطرات اللبن او حبات التبن.
ونحن نعيش في احدى ازرع المجرة الست وتسمى ذراع الجبار ( Orion Arm ) وعلى بعد حوالي 28.000 سنة ضوئية عن مركز المجرة، وتقع ضمن مجموعة الرامي.
وتبلغ كتلة مجرة حوالي 750.000 مليون كتلة شمسنا، وحجم المجرة يبلغ 100.000 سنة ضوئية، وهي تحتوي على 200 بليون نجم وإن كانت بعض الدراسات تقول انها تحتوي على ما يقارب 400 بليون نجم، هذا الى جانب عدد هائل من التجمعات النجمية والسدم والسحب الكونية والثقوب السوداء.
وبما ان الكون كله يتحرك فإن مجرتنا بالتأكيد تتحرك كعضو في ذلك الكون، وقد قدر العلماء بناء على دراسات إينشتاين ان المجرة تتحرك بسرعة 600 كيلو متر في الثانية تجاه كوكبة الشجاع Hydra ، بمعنى ان مجرتنا سيكون عضوا في
تجمع مجريالعذراء وستندمج مجرتنا مع
مجرة أندورميدا وذلك في غضون أربعة ملايين سنة وذلك وفق تخمينات العلماء.
كما ان العلماء يقدرون ان
مجرة اندرميدا تقترب منا بسرعة 300 كيلومتر في الثانية، وذلك يؤدي الى تصادم وإندماج المجرتين في غضون من ثلاثة الى أربعة بلايين سنة وسوف يتغير شكل المجرة من
حلزونية الى
إهليجية في فترة بليون سنة تلى هذا الاندماج.
رابعاً : النجوم
النجم هو جسم هائل من البلازما، وهو الجسم الذي في جزء من حياته يولد ضوئه وحرارته بالتفاعلات النووية، وبشكل محدد بإنشطار الهيدروجين إلى الهليوم تحت شروط درجة الحرارة والكثافة الهائلتين، عندما تندمج ذرات الهيدروجين لخلق العنصر الأثقل وهو "الهليوم" تفقد حينئذ الكتلة، فننحول الكتلة إلى الطاقة، والمثال الاقرب لنا على النجوم هو شمسنا وهو أقرب نجم إلينا يبعد عن الارض مسافة متوسطة تقدر بـ 94 مليون ميل.
طاقة الشمس مثل العديد من النجوم تستمد من إنشطار الهيدروجين وهذا الإنشطار لا يحدث في كل أنحاء النجم، لكنه يحدث فقط داخل النجم، وبالتحدبد في مركزه، حيث أنه ساخن جدا بما فيه الكفاية، ودرجة الحرارة في مركز الشمس تبلغ 15 مليون درجة كيلفن (K = الدرجة المئوية فوق الصفر المطلق، – 273 مئوية).
لا تتشابه النجوم ولكن هناك إختلاف بين بعضهم البعض يعود ذلك إلى عوامل عدة مثل كتلتهم الكلية، تركيبهم، وأعمارهم، فمثلا الكتلة الكلية للنجم هي التي تحدد تطور نجم معين بالإضافة إلى مصيره النهائي.
المكون الاساسي للنجوم هو الهيدروجين مع بعض الهليوم وعناصر اخرى أثقل والتي تحدد معدنية نجم معين، وخلال تطور النجم يتحول جزء من الهيدروجين إلى عناصر أثقل خلال عملية الإنشطار النووي، جزء من المواد يحدث له ما يسمى إعادة تدوير، حيث تتحول بدورها داخل البيئة المحيطة بها لتشكيل جيل جديد من نجوم غنية بالمعادن.
في القرن الثاني قبل الميلاد، قسم الفلكي اليوناني Hipparchus النجوم إلى ست مجموعات طبقا لدرجة سطوعها وسميت بمقدار الاضاءة، الأول في المقدار هو الألمع، والسادس هو الأضعف، ومازال هذا النظام مستخدم الى اليوم مع تعريف رياضي ( النجم ذا المقدار واحد 2.5 مرة ألمع من التالي الأضعف) ذلك يأخذ النجوم والكواكب ذوات اللمعان الشديد من خلال المقدار صفر وإلى الأعداد السلبية.
خلال المنظار نرى الأضعف بكثير، تقريبا قرب مقدار الثلاثون سطوعا (4 بليون مرة أضعف مما تراه العين البشرية بدون مساعدة)، والنجوم تحمل بعض الشبه للشمس، تظهر كنقاط في السماء حيث أنهم بعيدون جدا عنا، وأقرب نجم الينا هو ألفا سينتريون يبعد مسافة أربع سنوات ضوئية عنا، وبما إن السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في سنة وسرعة الضوء حوالي 300,000 كيلومتر بالثانية، لذا فإن سنة الضوء حوالي 10 تريليون كيلومتر (63,000 مرة الذي المسافة بين الأرض والشمس)، اذن قس المسافة بالكيلومتر بيننا وبين اقرب نجم،ويمكن للعين المجردة ان تري أكثر قليلا من 1000 سنة ضوئية بعدا.
الوان النجوم
نظرا لاعتماد اللون على درجة الحرارة، التصنيفات تكون مختلفة، مع ذلك غير ملحوظة، والألوان تتدرج من الحمرة الخفيفة بعض الشئ للتصنيف M إلى البرتقالي للتصنيف K، وتتدرج بين الأبيض المائل للصفرة إلى الازرق للتصنيف Bو O. الألوان الامعة يمكن أن تلاحظ بسهولة حتى بالعين المجردة خصوصا عندما يكونون قريبون لبعضهما البعض وملاحظة التدرج في اللون. نجوم التصنيف Lو T، لايروا بالعين المجردة، المدى من أحمر الى الأحمر الغامق إلى "الأشعة تحت الحمراء" (هذه النجوم ترى بسهولة بمساعدة تلسكوبات وتحت أية ظروف).
خامساً : السديم
السديم هو عبارة عن سحابة من الغبار تتكون نتيجة ظروف معينة في غالبيتها من انفجار او مخلفات نجوم قد انفجرت نتيجة لاختلال في عملياتها منها تقدم عمر النجم وانتهاء عمره.
وقد قسم علماء الفلك انواع السدم طبقا لشكل السديم او نتيجة الظروف التي تكون بها هذا السديم وفيما يلي انواع السدم .
السديم الكوكبي Planetary Nebula
يتكون السديم عندما يشيخ النجم ويتقدم في العمر ويكون قد احرق كل الهيدروجين وتحول الى الهليوم في مركزه، وتحول ايضا الهليوم إلى الكربون والاوكسيجين .
السديم الانبعاثي أو الاشعاعي Emission Nebula
هو سديم يلمع نتيجة اتحاد الإلكترونات بالبروتونات لتشكيل ذرات الهيدروجين، وينشأ هذا السديم نتيجة انبعاث الاشعة فوق البنفسجية من نجم ما ساخن على سحابة من غاز الهيدروجين .
السديم العاكس ( سديم الانعكاس ) Reflection Nebula
هو سديم يلمع نتيجة الضوء المعكوس عليه من النجوم المحيطة به، حيث تقوم النجوم المضيئة والقريبة من السديم بعكس الضوء في المنطقة التي يتواجد فيها الغبار بكمية كبيرة .
السدم المظلمة Dark Nebula
السدم المظلمة هي سحب من الغبار التي تمنع او تمتص اية ضوء منبعث من خلفها، تشابه تكوينيا مع سدم الإنعكاس ولكنها مختلفة معها فقط بسبب طريقة او مصدر الضوء
بقايا النجوم العملاقة المتفجرة SupernovaRemnants
يحدث السوبرنوفا عندما تنتهي حياة نجم هائل في انفجار رهيب ومثير، لبضعة أيام يبعث النجم المتفجر نفس قدر طاقة مجرة كاملة، جزء كبير من هذا النجم المتفجر ينتشر في الفضاء .
سادساً : الامواج
الموجة، ومجموعها موجات أو أمواج في الفيزياء هي أحد أشكال انتقال الطاقة ، تتحرك الموجات في وسط مادي (باستثناء الموجات الكهرومغناطيسية وبعض أشكال الجزيئات الكمّية ذات الخصائص الموجية) ، حيث تنتقل فيه الموجات وتنقل الطاقة من مكان إلى آخر بدون إزاحة جزيئات الوسط بشكل دائم ، أي أنه لا تنتقل أي كتلة مع انتقال الموجة ، و لكن جزيئات الوسط تتحرك بشكل متعامد أو مواز لاتجاه حركة الموجة حول موقع ثابت.
تكسر موجة على شاطيء صخري
للموجات صفة الدورية ، فالموجات تكون عادة تكرار لنمط ما من الشدة في فترات زمنية متتابعة بقترة فاصلة ما بينهم ، ويسمى عدد الموجات المارة في مقطع ما مقسوما على وحدة الزمن ، التردد .
تسمى المسافة الافقية التي تقطعها الموجة الواحدة طول الموجة.
سابعاً : المد و الجزر
المد و الجزر
عبارة عن ارتفاع وانخفاض دوري لكل مياه المحيطات بما فيذلك مياه البحار المفتوحة والخلجان. وينتج المد والجزر بتأثير من جاذبية كل منالقمر و الشمس على الأرض ذاتها، وبصفة خاصة على الماء.
ويعتبر القمر هوالسبب الرئيسي الذي يؤدي إلى المد والجزر نظرا لقربه من الأرض أكثر من الشمس. وعندما يكون القمر فوق نقطة معينة من سطح الأرض مباشرة، فإنه يؤثر تأثيرا كبيرا علىكتلة الماء التي ترتفع -تبعا لذلك- فوق مستواها المعتاد. وعادة توجد موجتانمتضادتان من المد والجزر تتعاقبان في دورة مستمرة في كل يوم قمري. ويبلغ متوسط طولاليوم القمري 24 ساعة و50 دقيقة و28 ثانية.
كما تؤدي الشمس أيضا إلى ارتفاعموجتين متضادتين من المد والجزر. ولكن لأن الشمس أكثر بعدا عن الأرض من القمر، فإنقوة الجزر الشمسي تبلغ 46% من الجزر القمري. وتؤدي مجموع القوى التي يبذلها كل منالشمس والقمر إلى موجة تتكون من قمتين من المد والجزر يعتمد موقعها على المواقعالنسبية لكل من الشمس والقمر في ذلك الحين. وأثناء فترة الهلال والبدر عندما يكونكل من الشمس والقمر والأرض على خط مستقيم، فإن الموجات الشمسية والقمرية تتزامن معبعضها البعض، وهذا بدوره يؤدي إلى حالة تعرف بالجزر الربيعي حيث تكون هناك أعلىقيمة للمد، وأعلى قيمة للجزر.
وفي القرن الثالث الهجري / التاسع الميلادي،انفرد الكندي برسالة مستقلة في علة المد والجزر ذكر فيها أسبابه وأنواعه. فعرفنوعين من المد أحدهما المد الطبيعي وعرفه بأنه: "استحالة الماء من صغر الجسم إلىعظمه". والثاني المد العرضي وعرفه بأنه: "زيادة الماء بانصباب مواد فيه"، كما فيالأنهار والأودية والفيوض التي أصلها من الأنهار. وأشار إلى أن مثل هذا المد لاتظهر فيه زيادة، وذلك لصغر قدر المياه المضافة إليه من الأنهار وغيرها، بالمقارنةمع مياه البحار، وكذلك بسبب البخر الواقع لها.
ولقد قسم الكندي المدالطبيعي على ثلاثة أنواع:
الأول: المد السنوي وهو الزيادة في مياه البحارفي وقت محدد من السنة في موضع دون موضع، حسب حركة الأجرام السماوية.
الثاني: المد الشهري وهو يحدث حسب تغير أوضاع القمر في دورانه حول الأرض.
الثالث: المد اليومي وهو واقع لتأثير ضوء القمر عليه، فيبتدئ مده مع طلوعالقمر عليه، ويبتدئ جزره حين يبتدئ زوال القمر عن سمت رؤوس أهله .
وقد ربطالكندي في جميع الحالات بين قانون التمدد وعلاقته بالرياح، وارتباط كل منها بالمدوالجزر.
وفي منتصف القرن العشرين بدأ استخدام الطاقة المنبعثة من المدوالجزر في إنتاج الكهرباء. وفي هذه الحالة يتم بناء محطة توليد الطاقة عند مصباتالأنهار. وعند تدفق الجزر القادم من النهر يمر عبر سد، ويقوم بدفع التوربينات ثميحبس الماء خلف هذا السد. وعندما يمتد الجزر، ينطلق الماء المحبوس ويتدفق عبر السدفيدفع التوربينات مرة أخرى. وتعمل مثل هذه المحطات بكفاءة إذا كان الفارق بين أعلىقيمة للجزر وأقل قيمة له حوالي 8.5متر.
**النهاااااااااااااااااية **
السحب.docx (109.3 كيلوبايت, 324 مشاهدات) 
حل درس كامل 
الطاقه الضوئية والطاقة الصوتية
بسرعة اليوم
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة سماريه 
يبتلكم موضوع عن أهمية دورة الماء مع الصور
