علم الفلك

نجمنا: الشمس

2013 أطلس الكون

مور ، السير باتريك مور

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

نجمنا: الشمس

قطر الشمس 1,392,000 كيلومتر )865,000 ميل(، وبهذا الحجم يمكنها أن تغمر مليون كرة بحجم كوكب الأرض، رغم ذلك فكثافتها أقل بكثير وذلك لأنها مكونة من كميات كبيرة من الغازات المتوهجة. في اللب، حيث تنتج الطاقة، تصل درجة الحرارة إلى 15 مليون درجة مئوية، و حتى السطح الساطع الذي يمكننا رؤيته – وهو الغلاف الضوئي- لا تقل درجة حرارته عن 5500 درجة مئوية! هذا السطح هو الطبقة التي نرى فيها البقع الشمسية والمناطق الساطعة التي يسميها العلماء الصياخد. فوق الغلاف الضوئي يأتي الغلاف اللوني و هو طبقة مكونة من كميات كبيرة من الغاز المخلخل و أخيرا يأتي الإكليل الشمسي والذي يمكن اعتباره الغلاف الجوي الخارجي للشمس.

وليست الشمس قريبة من مركز المجرة على الإطلاق فهي على بعد 25,000 سنة ضوئية عن النواة، و تشارك الشمس في دوران المجرة العام، متحركة بسرعة 220 كيلومترا )140 ميلا( في الثانية بحيث تستغرق 225 مليون سنة لتستكمل دورة كاملة، الفترة التي غالبا ما يطلق عليها السنة الكونية، فمنذ سنة كونية واحدة فقط كان عصر الديناصورات لا يزال طي المستقبل!

تدور الشمس حول محورها لكنها لا تدور كما تفعل الأجسام الصلبة، حيث أن فترة الدوران عند خط الاستواء 25.4 يوما لكنها أقرب إلى 34 يوما عند القطبين، ويمكن ملاحظة الدوران بسهولة بملاحظة التحرك التدريجي في ماوقع البقع الشمسية عبر قرص الشمس، حيث تستغرق أسبوعين تقريبا لتعبر مجموعة منها من طرف القرص إلى الطرف الآخر.

يجب توخي أشد الحذر عند مراقبة الشمس فالنظر مباشرة إليها عبر أي مقراب أو حتى بالمنظار العادي يعني تركيز كل الضوء والأسوأ من ذلك تركيز كل الحرارة على عين الناظر مما سيؤدي إلى العمى الكامل والدائم، وحتى استخدام مرشح داكن ليس آمنا لأن المرشحات عرضة للتحطم دون إنذار وفي كل الأحوال لا تعطي حماية كاملة. لذا فإن أسلم الطرق هي استخدام المقراب كعاكس أو مسلاط ثم مراقبة صورة الشمس المركزة على شاشة ممسوكة أو مثبَّتة خلف عدسة المقراب.

نعرف أن عمر الأرض 4600 مليون سنة تقريبا والشمس بالتأكيد أسن من ذلك، فلو افترضنا وجود شمس مكونة من الفحم بالكامل وافترضنا أن هذه الشمس تحترق بشدة كافية لتشع نفس كم الطاقة التي تشعها شمسنا فستستحيل هذه الشمس إلى رماد خلال 5000 سنة. في الواقع إن طاقة الشمس تنتج عن التفاعلات النووية التي تحدث بالقرب من اللب حيث الضغط ودرجة الحرارة في مستويات هائلة، وتتكون الشمس في معظمها من الهيدروجين (أكثر من %70) الذي تتحد ذراته قرب لب الشمس لتكون نواة العنصر الذي يليه في الخفة – الهيليوم. يحتاج تكوين ذرة هيليوم واحدة إلى اتحاد 4 ذرات هيدروجين و كل مرة يحدث ذلك يتم إطلاق القليل من الطاقة كما يتم فقد القليل من الكتلة، وهذه الطاقة هي التي تبقي الشمس في حالة إشعاع بينما يؤدي فقد الكتلة إلى انخفاض كتلة الشمس سنويا بمقدار 4 مليون طن، لكن ولحسن الحظ لا داعي للقلق فلن تتغير الشمس تغيرا جذريا قبل 1000 مليون سنة على الأقل.

يمتد الغلاف الضوئي لمسافة 300 كيلومتر (190 ميل) عمقا وتمتد تحته منطقة الحمل الحراري لمسافة 200,000 كيلومتر (125,000 ميل)، وهنا يتم حمل الطاقة من الأسفل إلى الأعلى بواسطة التيارات والكتل الغازية المتحركة، ثم تأتي المنطقة المشعة ثم اللب المنتج للطاقة و يبدو أن قطره حوالي 450,000 كيلومتر (280,000 ميل). تبدو النماذج النظرية الموجودة مقنعة إلى حد كاف كما أنه تم حله معضلة أساسية مؤخرا، فالشمس ترسل كميات ضخمة من جزيئات غريبة تسمى النيوترينو والتي يصعب اكتشاف وجودها لأن كتلتها تكاد لا تذكر كما أنه لا شحنة كهربائية لها، وكان يبدو أن الشمس تشع نيوترينات أقل بكثير مما كان متوقعا.

إذا اصطدم نيوترينو بذرة كلور، تتحول تلك الذرة إلى ذرة من الأرجون المشع. قام راي دافيز وزملاؤه العاملون بمنجم الذهب في هومستيك في ساوث داكوتا بإجراء تجربة بخصوص هذا الموضوع حيث قاموا بملء خزان بأكثر من 450,000 لتر (12,000 جالون)من سائل التنظيف الغني بالكلور وكانوا يقومون بتفريغ الخزان كل عدة أسابيع لمعرفة كمية الأرجون التي نتجت من اصطدامات النيوترينو، وكانت الأرقام أقل بكثير مما كان متوقع، كما أكدت عدة تجارب أخرى هذه النتيجة. (يلاحظ أنه كان ضروريا دفن الخزان تحت الأرض لتفادي تأثر النتيجة بجزيئات الأشعة الكونية والتي على عكس النيوترينات لا يمكنها اختراق التربة عميقا). تم التوصل إلى حل هذه المعضلة عندما توصل العلماء إلى أن هناك عدة أنواع من النيوترينات (بحيث يمكن للنيوترينو التحول من نوع إلى آخر أثناء رحلته من لب الشمس إلى الكاشفات)، ولم تكن لدى كاشف هومستيك القدرة على تسجيلها كلها. وحتى الكاشف الياباني سوبر-كاميوكاندي والموجود على عمق كيلومتر واحد (0.6 ميل) في منجم موزومي والذي يستخدم 50,000 طن من الماء النقي لم يمكنه اكتشاف كل النيوترينات المتوقعة.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪لماذا لا تصاب النباتات بحروق الشمس؟
ولو باركر، لندن Lulu Parker, London
قبل نحو 700 مليون سنة، بدأت النباتات بالظهور على الأرض. كان أحد التعديلات الرئيسية اللازمة لهذا الانتقال وسيلة للحماية من أشعة الشمس فوق البنفسجية؛ فالنباتات البحرية لا تزال تحميها مياه البحر. وقد عرف العلماء منذ عام 2011 أن الخلايا النباتية تحتوي على بروتين يسمى UVR8 يمكنه اكتشاف أشعة UVB ذات الطول الموجي الأقصر، وهو نوع الأشعة فوق البنفسجية الذي يتحمل المسؤولية الأكبر عن حروق الشمس. ويشير هذا البروتين ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪زُوَّار من نجوم أخرى
لدكتور ستيوارت كلارك Dr Stuart Clark @DrStuClark كاتب في علم الفلك. وأحدث مؤلفاته كتاب بعنوان الكون المجهول The Unknown Universe، 14.99 جنيه إسترليني، من WW Norton.
في عام 2017 تعرَّف علماء الفلك على مذنب من نظام شمسي مختلف تماماً يمرُّ عبر مجموعتنا الشمسية. واكتشفه تلسكوب بان-ستارز Pan-STARRS في مرصد هالياكالا Haleakala بهاواي، وأطلق عليه اسم أومواموا Oumuamua، وهي كلمة تعني المستكشِف بلغة أهل هاواي. وفي البداية، بدا كأنه كويكب إذ لا ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪مطاردة المذنبات
. ستيوارت كلارك
لقد قطعنا شوطاً طويلاً منذ أن ساد النظر إلى المذنبات على أنها مجرد أشباح غامضة تعبر السماء وتُنبئ بالكوارث والأمراض. لكننا الآن نفهم أن هذه الأجرام السماوية الغامضة هي كبسولات زمنية من عصر سابق من تاريخ المجموعة الشمسية. إذ يمكنها إخبارنا عن الأيام التي كانت فيها الكواكب في طور تشكلها. وقد تكشف المذنبات أيضاً عن بعض المكونات الكيميائية التي يحتمل أنها وُجدت في بدايات تكوين الأرض، ومن ثمَّ ربما أسهمت في نشأة الحياة. لذلك، ... (قراءة المقال)