تويت
الشـ كرة هائلة من النار ــمس
الشمس كرة هائلة من الغاز المتوهج في وسط المجموعة الشمسية، وتدور الأرض مع ثمانية كواكب أخرى حولها. وما الشمس إلا واحدة من بلايين النجوم في الكون، لاتتميز عنها بشيء، ولكنها ذات أهمية بالغة للإنسان تفوق أهمية النجوم الأخرى، فبدون حرارة الشمس، وضوئها، لايمكن أن توجد حياة على الأرض.
يبلغ قطر الشمس، (أي المسافة بين طرفيها مارة بالمركز) 1,392,000 كم، وهو مايعادل قطر الأرض 109 مرات. ولما كانت الشمس تبعد عن الأرض بمسافة قدرها 150 مليون كم، فهي لاتظهر لنا أكبر من القمر. يبلغ قطر الشمس 400 ضعف قطر القمر. كما أن بُعْدها عن الأرض يصل إلى 400 ضِعف بُعدها عن القمر.
فلو أننا تخيلنا الشمس في حجم ناطحة سحاب مثلاً، تبدو الأرض في حجم الإنسان، ويبدو القمر في حجم حيوان صغير يقف بجواره، ويظهر المُشتَري أكبر كواكب المجموعة الشمسية في حجم مبنى صغير، بينما يبدو أقرب نجم منا في حجم ناطحة سحاب، ولكنها على بعد يصل إلى 11 مليون كم.
الشمس أقرب إلى الأرض من أي نجم آخر، وهي النجم الوحيد الذي يمكننا رؤية سطحه بوضوح، لذلك يهتم العلماء بدراستها ليعرفوا شيئاً عن النجوم البعيدة. يتكون سطحها المرئي من غازات ملتهبة، تبث الحرارة والضوء، ويقدّر مايصل إلى الأرض مما تبثه الشمس من حرارة وضوء مايعادل اثنين من بليون جزء منها، أما باقي حرارة الشمس وباقي ضوئها فيذهبان سدى في الفضاء.
تتوقف درجة حرارة أي منطقة على سطح الأرض على موضع الشمس في السماء بالنسبة للأرض، وتؤثر درجة حرارة أي منطقة كثيراً على مناخها. فالمناطق الاستوائية شديدة الحرارة، لأن الشمس ترسل أشعتها متعامدة على هذه المناطق في وقت الظهيرة، بينما تتمتع المناطق القريبة من القطبين الشمالي والجنوبي للأرض بجو بارد، لأن الشمس لاترتفع كثيراً عن الأفق.
كان المصريون والإغريق وكثيرون غيرهم من القدماء يعِدّون الشمس إلهاً لهم؛ يعبدونه ويُقدِّمون له القرابين ويشَيِّدُون المعابد لتقديسه. وقد بدأت هذه المعتقدات عن الشمس عندما بدأ الإنسان في تفسير تحركاتها عبر السماء.
ونحن الآن على يقين من أن الشمس هي مصدر الحرارة والضوء، والكثير من الإشعاعات الأخرى. وتعتمد حياة الإنسان والحيوان والنبات القائمة على سطح الأرض على مايصلها من الشمس من أنواع الطاقة المختلفة. فالنباتات تستخدم ضوء الشمس لصنع غذائها، ومن ثم يخرج غاز الأكسجين. ويتغذى الإنسان، والحيوان بهذه النباتات، فيستنشقان الأكسجين المنبعث منها، ويقومان بدورهما بإخراج غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يقوم النبات بمزجه بالطاقة الضوئية وبالماء الموجود في التربة، ليحصل على ما يلزمه من غذاء.
يقدر العلماء عمر الشمس وباقي أفراد المجموعة الشمسية بنحو 4,600,000,000 سنة، ويقدرون أنها ستظل قادرة على إصدار طاقتها لمدة أخرى لاتقل عن 5 بلايين سنة.
يبلغ قطر الشمس، (أي المسافة بين طرفيها مارة بالمركز) 1,392,000 كم، وهو مايعادل قطر الأرض 109 مرات. ولما كانت الشمس تبعد عن الأرض بمسافة قدرها 150 مليون كم، فهي لاتظهر لنا أكبر من القمر. يبلغ قطر الشمس 400 ضعف قطر القمر. كما أن بُعْدها عن الأرض يصل إلى 400 ضِعف بُعدها عن القمر.
فلو أننا تخيلنا الشمس في حجم ناطحة سحاب مثلاً، تبدو الأرض في حجم الإنسان، ويبدو القمر في حجم حيوان صغير يقف بجواره، ويظهر المُشتَري أكبر كواكب المجموعة الشمسية في حجم مبنى صغير، بينما يبدو أقرب نجم منا في حجم ناطحة سحاب، ولكنها على بعد يصل إلى 11 مليون كم.
الشمس أقرب إلى الأرض من أي نجم آخر، وهي النجم الوحيد الذي يمكننا رؤية سطحه بوضوح، لذلك يهتم العلماء بدراستها ليعرفوا شيئاً عن النجوم البعيدة. يتكون سطحها المرئي من غازات ملتهبة، تبث الحرارة والضوء، ويقدّر مايصل إلى الأرض مما تبثه الشمس من حرارة وضوء مايعادل اثنين من بليون جزء منها، أما باقي حرارة الشمس وباقي ضوئها فيذهبان سدى في الفضاء.
تتوقف درجة حرارة أي منطقة على سطح الأرض على موضع الشمس في السماء بالنسبة للأرض، وتؤثر درجة حرارة أي منطقة كثيراً على مناخها. فالمناطق الاستوائية شديدة الحرارة، لأن الشمس ترسل أشعتها متعامدة على هذه المناطق في وقت الظهيرة، بينما تتمتع المناطق القريبة من القطبين الشمالي والجنوبي للأرض بجو بارد، لأن الشمس لاترتفع كثيراً عن الأفق.
كان المصريون والإغريق وكثيرون غيرهم من القدماء يعِدّون الشمس إلهاً لهم؛ يعبدونه ويُقدِّمون له القرابين ويشَيِّدُون المعابد لتقديسه. وقد بدأت هذه المعتقدات عن الشمس عندما بدأ الإنسان في تفسير تحركاتها عبر السماء.
ونحن الآن على يقين من أن الشمس هي مصدر الحرارة والضوء، والكثير من الإشعاعات الأخرى. وتعتمد حياة الإنسان والحيوان والنبات القائمة على سطح الأرض على مايصلها من الشمس من أنواع الطاقة المختلفة. فالنباتات تستخدم ضوء الشمس لصنع غذائها، ومن ثم يخرج غاز الأكسجين. ويتغذى الإنسان، والحيوان بهذه النباتات، فيستنشقان الأكسجين المنبعث منها، ويقومان بدورهما بإخراج غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يقوم النبات بمزجه بالطاقة الضوئية وبالماء الموجود في التربة، ليحصل على ما يلزمه من غذاء.
يقدر العلماء عمر الشمس وباقي أفراد المجموعة الشمسية بنحو 4,600,000,000 سنة، ويقدرون أنها ستظل قادرة على إصدار طاقتها لمدة أخرى لاتقل عن 5 بلايين سنة.
حقائق مهمة عن الشمس
حجم الشمس. لاتبتعد الشمس عن الأرض كما تبتعد النجوم الأخرى، ولذا فهي تبدو لنا أكبر حجماً من النجوم. وبمقارنتها بالكواكب في المجموعة الشمسية نجدها كبيرة أيضًا. وعلى سبيل المثال، يبلغ قطر الشمس 1,392,000كم، وهذه المسافة تعادل 109 مرات قدر قطر الأرض، وتعادل في نفس الوقت 10 مرات قدر قطر المشتري، أكبر الكواكب في المجموعة، كما تعادل 400 مرة قدر قطر القمر. وبمقارنتها بالنجوم الأخرى، تُعد الشمس متوسطة الحجم بينها. وفي الواقع فإن الشمس واحدة من نجوم عديدة يطلق العلماء عليها اسم الأقزام الصفراء. وهناك نجوم لايزيد قطرها على 1/10 من قطر الشمس، كما أن هناك نجوماً تبلغ أقطارها 1000 مرة قدر قطر الشمس. ويطلق على هذا النوع الأخير من النجوم اسم فوق العمالقة، ومن أمثالها النجم المسمى منكب الجوزاء الذي يبلغ قطره 460 مرة قدر قطر الشمس. فإذا قُدِّر للشمس أن يزداد حجمها لتصبح في حجم هذا النجم، فإنها ستبتلع كلاً من عطارد والزهرة والأرض والمريخ.
تظهر الشمس من الأرض على شكل دائرة وغالباً مايطلق العلماء على مانراه منها اسم القرص. تبين من القياسات التي أجراها بعض العلماء أن هذا القرص قليل التفلطح عند القطبين ولو أن البعض الآخر يساوره الشك في ذلك.
تظهر الشمس من الأرض على شكل دائرة وغالباً مايطلق العلماء على مانراه منها اسم القرص. تبين من القياسات التي أجراها بعض العلماء أن هذا القرص قليل التفلطح عند القطبين ولو أن البعض الآخر يساوره الشك في ذلك.
بُعد الشمس. تتراوح المسافة بين الأرض والشمس بين 147,100,000 و152,100,000كم. ويرجع هذا الاختلاف إلى أن الأرض تدور حول الشمس في مدار بيضي الشكل، ويبلغ متوسط المسافة بينهما 150 مليون كم تقريباً.
وإذا افترضنا أن مدار الأرض كان مشابهاً لمدار الزهرة، لأصبحت الأرض على مسافة قريبة من الشمس، ولتسبب ذلك في ارتفاع الحرارة على سطحها إلى درجة لاتسمح للحياة التي نعرفها بالبقاء. أما إذا كان مدارها مشابهاً لمدار المريخ، فإن الأرض تبتعد عن الشمس، وقد يتسبب هذا في انخفاض درجة حرارتها، بحيث لاتسمح إلا لبعض أنواع الحياة البدائية أو القادرة على التكيف.
ولما كانت سرعة الضوء هي 299,792كم في الثانية، فإنه يقطع المسافة من الشمس إلى الأرض في مدة 8 دقائق و20 ثانية. فعندما تفلت مركبة فضائية من قوة جذب الأرض، فإنها تنطلق بسرعة 40,200كم في الساعة. وإذا أمكنها الاحتفاظ بهذه السرعة طوال رحلتها إلى الشمس دون أن تحترق، فإن رحلتها تستغرق 154 يوماً، أو مايزيد قليلاً على خمسة أشهر.
وإذا افترضنا أن مدار الأرض كان مشابهاً لمدار الزهرة، لأصبحت الأرض على مسافة قريبة من الشمس، ولتسبب ذلك في ارتفاع الحرارة على سطحها إلى درجة لاتسمح للحياة التي نعرفها بالبقاء. أما إذا كان مدارها مشابهاً لمدار المريخ، فإن الأرض تبتعد عن الشمس، وقد يتسبب هذا في انخفاض درجة حرارتها، بحيث لاتسمح إلا لبعض أنواع الحياة البدائية أو القادرة على التكيف.
ولما كانت سرعة الضوء هي 299,792كم في الثانية، فإنه يقطع المسافة من الشمس إلى الأرض في مدة 8 دقائق و20 ثانية. فعندما تفلت مركبة فضائية من قوة جذب الأرض، فإنها تنطلق بسرعة 40,200كم في الساعة. وإذا أمكنها الاحتفاظ بهذه السرعة طوال رحلتها إلى الشمس دون أن تحترق، فإن رحلتها تستغرق 154 يوماً، أو مايزيد قليلاً على خمسة أشهر.
لمعان الشمس. تنبعث حرارة الشمس وضوؤها من سطحها بمعدل ثابت تقريباً. لهذا فإن لمعانها لا يتغير إلا بمقادير طفيفة، والتغير الذي يبدو أنه يحدث في لمعان الشمس ينتج من تغيرات في جو الأرض. هذه التغيرات تؤثر على كمية ضوء الشمس التي تصل إلى بعض المناطق من سطح الأرض. وفي بعض الأحيان، يكون التغير الضئيل في لمعان الشمس ناتجاً عن انفجار غازات من سطح الشمس، يطلق عليه اسم اللهب الشمسي. ولايمكث هذا التوهج الشمسي إلا لفترات قصيرة تتراوح بين 10دقائق و60دقيقة. والتغير في لمعان الشمس الناتج من التوهج الشمسي يُرى بالعين المجردة.
يشتمل ضوء الشمس على جميع الألوان التي نراها في قوس قزح، إلا أنها تندمج بعضها في بعض محدثة الضوء الأبيض. ولذلك فإننا نرى الشمس بيضاء اللون.
وقد يحدث أن تتشتت بعض ألوان الضوء الأبيض، فلا نرى منه إلا ما بقي من ألوان، فتبدو الشمس ملونة. فعندما تكون مثلاً في وسط السماء فإن الأشعة الزرقاء من ضوء الشمس تتشتت في جو الأرض فنرى السماء زرقاء اللون، ونرى الشمس مائلة إلى اللون الأصفر. وعندما تكون الشمس قريبة من الأفق وقت الشروق أو وقت الغروب، فإن على ضوئها في هذه الحالة أن يخترق مساراً طويلاً في جو الأرض، مما يتسبب في فقدان الشمس ـ نتيجة لتشتت معظم حزمها الضوئية الزرقاء والخضراء في جو الأرض ـ لبعض حزمها الضوئية فتبدو لنا حمراء اللون. وقد يحدث في بعض الأحيان النادرة أن تظهر الشمس خضراء اللون لامعة للحظات قليلة، ويكون ذلك عند بزوغ جزء صغير منها فوق الأفق؛ وعندئذ يظهر مانسميه الوميض الأخضر؛ لأن الأشعة الحمراء تكون محتجبة تحت الأفق، وتكون الأشعة الزرقاء مشتتة في الجو.
يشتمل ضوء الشمس على جميع الألوان التي نراها في قوس قزح، إلا أنها تندمج بعضها في بعض محدثة الضوء الأبيض. ولذلك فإننا نرى الشمس بيضاء اللون.
وقد يحدث أن تتشتت بعض ألوان الضوء الأبيض، فلا نرى منه إلا ما بقي من ألوان، فتبدو الشمس ملونة. فعندما تكون مثلاً في وسط السماء فإن الأشعة الزرقاء من ضوء الشمس تتشتت في جو الأرض فنرى السماء زرقاء اللون، ونرى الشمس مائلة إلى اللون الأصفر. وعندما تكون الشمس قريبة من الأفق وقت الشروق أو وقت الغروب، فإن على ضوئها في هذه الحالة أن يخترق مساراً طويلاً في جو الأرض، مما يتسبب في فقدان الشمس ـ نتيجة لتشتت معظم حزمها الضوئية الزرقاء والخضراء في جو الأرض ـ لبعض حزمها الضوئية فتبدو لنا حمراء اللون. وقد يحدث في بعض الأحيان النادرة أن تظهر الشمس خضراء اللون لامعة للحظات قليلة، ويكون ذلك عند بزوغ جزء صغير منها فوق الأفق؛ وعندئذ يظهر مانسميه الوميض الأخضر؛ لأن الأشعة الحمراء تكون محتجبة تحت الأفق، وتكون الأشعة الزرقاء مشتتة في الجو.
حرارة الشمس. طبيعي أنه ليس بإمكان الفلكيين قياس حرارة الشمس بطريقة مباشرة. ولكنهم قدّروا درجة حرارتها من قياسات أخرى لضوء الشمس، ومن نتائج المعادلات الرياضية المبنية على قوانين فيزيائية معروفة. ويقدر الفلكيون أن درجة الحرارة في باطن الشمس تصل إلى 15,000,00° م.
تتولد الطاقة في مركز الشمس ثم تتصاعد إلى السطح بالتدريج. وتبلغ درجة الحرارة في المناطق الوسطى بين باطنها وسطحها 2,500,000°م. وتقل درجة حرارة الشمس لتصل إلى 5,500°م. عند سطحها.
وعندما تصل الطاقة المتولدة في مركز الشمس إلى سطحها فإنها تنبعث إلى الفضاء على هيئة إشعاعات حرارية وضوئية. ولقد ظن الناس أن هذه الطاقة إنما تتولد نتيجة لعمليات احتراق، إلا أن العلماء أثبتوا أنها تحدث بفعل تفاعلات حرارية نووية في مركز الشمس. وتحدث مثل هذه التفاعلات عندما تتحد الذرات الخفيفة الوزن لتكون ذرات أخرى ثقيلة الوزن. وللحصول على معلومات أوفى عن التفاعلات الحرارية النووية في الشمس، انظر الجزء من هذه المقالة تحت اسم كيف تنتج الشمس الطاقة.
تتولد الطاقة في مركز الشمس ثم تتصاعد إلى السطح بالتدريج. وتبلغ درجة الحرارة في المناطق الوسطى بين باطنها وسطحها 2,500,000°م. وتقل درجة حرارة الشمس لتصل إلى 5,500°م. عند سطحها.
وعندما تصل الطاقة المتولدة في مركز الشمس إلى سطحها فإنها تنبعث إلى الفضاء على هيئة إشعاعات حرارية وضوئية. ولقد ظن الناس أن هذه الطاقة إنما تتولد نتيجة لعمليات احتراق، إلا أن العلماء أثبتوا أنها تحدث بفعل تفاعلات حرارية نووية في مركز الشمس. وتحدث مثل هذه التفاعلات عندما تتحد الذرات الخفيفة الوزن لتكون ذرات أخرى ثقيلة الوزن. وللحصول على معلومات أوفى عن التفاعلات الحرارية النووية في الشمس، انظر الجزء من هذه المقالة تحت اسم كيف تنتج الشمس الطاقة.
كتلة الشمس. تصل إلى 99,8 % من كتلة المجموعة الشمسية. وتبلغ مايقرب من 1,047 مرة قدر كتلة المشتري أكبر الكواكب في المجموعة الشمسية، كما أنها تبلغ 333,000 مرة قدر كتلة الأرض.
ولضخامة كتلة الشمس فإن قوة الجذب على سطحها تزيد كثيراً على قوة الجذب على سطح أي كوكب. . لذلك فإن الأجسام تزن فوق سطحها أكثر مما تزن فوق أسطح الكواكب. فالإنسان الذي يزن مثلاً على سطح الأرض 45 كجم، يصل وزنه إلى 1,270 كجم على سطح الشمس.
تتحكم الشمس، بفعل قوة جذبها، في مدارات الكواكب. كما تعمل هذه القوة على جذب الغازات المكونة للشمس ذاتها نحو المركز فإذا لم تتوفر قوى أخرى تعمل على حفظ التوازن مع قوى الجاذبية فلابد أن تنهار الشمس، وتنطبق على داخلها بفعل قوى التجاذب الشديدة. ولكن ذلك في الواقع لايحدث لأن الغازات المكونة للشمس على درجة عالية من الحرارة، وتحدث ضغطاً كبيراً في محاولاتها للتمدد. وبتعادل ضغط الغازات إلى الخارج مع قوى التجاذب إلى الداخل تكون النتيجة أن تحتفظ الشمس بحجمها وشكلها.
ولضخامة كتلة الشمس فإن قوة الجذب على سطحها تزيد كثيراً على قوة الجذب على سطح أي كوكب. . لذلك فإن الأجسام تزن فوق سطحها أكثر مما تزن فوق أسطح الكواكب. فالإنسان الذي يزن مثلاً على سطح الأرض 45 كجم، يصل وزنه إلى 1,270 كجم على سطح الشمس.
تتحكم الشمس، بفعل قوة جذبها، في مدارات الكواكب. كما تعمل هذه القوة على جذب الغازات المكونة للشمس ذاتها نحو المركز فإذا لم تتوفر قوى أخرى تعمل على حفظ التوازن مع قوى الجاذبية فلابد أن تنهار الشمس، وتنطبق على داخلها بفعل قوى التجاذب الشديدة. ولكن ذلك في الواقع لايحدث لأن الغازات المكونة للشمس على درجة عالية من الحرارة، وتحدث ضغطاً كبيراً في محاولاتها للتمدد. وبتعادل ضغط الغازات إلى الخارج مع قوى التجاذب إلى الداخل تكون النتيجة أن تحتفظ الشمس بحجمها وشكلها.
مم تتكون الشمس. تحتوي الشمس على ثلاثة أرباع كتلتها من أخف الغازات المعروفة وهو الهيدروجين. أما الربع الباقي فيتكون معظمه من غاز الهيليوم الذي اكتشفه العلماء في جو الشمس قبل أن يُكتشف على سطح الأرض. وتأتي كلمة هيليوم من كلمة إغريقية معناها الشمس.
يبلغ عدد العناصر المعروفة 109 عناصر، يوجد منها 91 عنصرًا في الأرض أو خارجها. أما باقي العناصر الأخرى فهي عناصر مصنعة غير طبيعية. ويوجد من بين العناصر الطبيعية الموجودة في الأرض ما لايقل عن 70 عنصراً أمكن التعرف على وجودها على الشمس، إلا أن جميع هذه العناصر مجتمعة، باستثناء عنصري الهيدروجين والهيليوم، لاتوجد إلا بنسبة ضئيلة لاتتعدى 1 أو 2%. وقد تمكن العلماء من التعرف على وجودها في الشمس عن طريق دراسة طيف (أشكال الخطوط الملونة) ضوء الشمس.
يبلغ عدد العناصر المعروفة 109 عناصر، يوجد منها 91 عنصرًا في الأرض أو خارجها. أما باقي العناصر الأخرى فهي عناصر مصنعة غير طبيعية. ويوجد من بين العناصر الطبيعية الموجودة في الأرض ما لايقل عن 70 عنصراً أمكن التعرف على وجودها على الشمس، إلا أن جميع هذه العناصر مجتمعة، باستثناء عنصري الهيدروجين والهيليوم، لاتوجد إلا بنسبة ضئيلة لاتتعدى 1 أو 2%. وقد تمكن العلماء من التعرف على وجودها في الشمس عن طريق دراسة طيف (أشكال الخطوط الملونة) ضوء الشمس.
كيف تتحرك الشمس. تدور الشمس حول محورها،كما تدور الأرض حول محورها، وكما أن الأرض تدور أيضاً حول الشمس فإن الشمس هي الأخرى تدور حول مركز مجرة درب اللبّانة.
تستغرق دورة الأرض حول محورها الوهمي الذي يمتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي يومًا واحدًا، بينما تستغرق الشمس في دورانها حول محورها مدة شهر تقريباً، بحيث تستغرق دورة المناطق القريبة من خط استواء الشمس مدة أقل من الشهر ببضعة أيام، وتستغرق دورة المناطق القريبة من خط القطبين مدة أكثر من الشهر بأيام قليلة. ويرجع هذا الاختلاف إلى أن الشمس كرة من الغازات. ولو كان جسم الشمس صلباً لما وُجِدَ هذا الاختلاف في مدة دوران أجزائها المختلفة.
تدور الأرض حول الشمس في مدة سنة، بينما تستغرق الشمس في دورانها مرة واحدة حول مركز المجرة مدة قدرها 225 مليون سنة. وهذا يعني أن الشمس تقطع في هذه المدة مسافة تعادل 10 بلايين مرة قدر طول المسافة بين الأرض والشمس.
تستغرق دورة الأرض حول محورها الوهمي الذي يمتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي يومًا واحدًا، بينما تستغرق الشمس في دورانها حول محورها مدة شهر تقريباً، بحيث تستغرق دورة المناطق القريبة من خط استواء الشمس مدة أقل من الشهر ببضعة أيام، وتستغرق دورة المناطق القريبة من خط القطبين مدة أكثر من الشهر بأيام قليلة. ويرجع هذا الاختلاف إلى أن الشمس كرة من الغازات. ولو كان جسم الشمس صلباً لما وُجِدَ هذا الاختلاف في مدة دوران أجزائها المختلفة.
تدور الأرض حول الشمس في مدة سنة، بينما تستغرق الشمس في دورانها مرة واحدة حول مركز المجرة مدة قدرها 225 مليون سنة. وهذا يعني أن الشمس تقطع في هذه المدة مسافة تعادل 10 بلايين مرة قدر طول المسافة بين الأرض والشمس.
كيف تؤثر الشمس على الأرض
أهمية الحرارة والضوء للحياة. تعتمد الحياة الموجودة على الأرض بجميع صورها على ماترسله الشمس من حرارة وضوء. ولقد كان للتدفق المنتظم للحرارة والضوء من الشمس دور أساسي في تنمية الحياة وتطورها على الأرض، التي لم يكن من الممكن أن توجد بدونها وبدون تدفق إشعاعاتها في انتظام واستمرارية. فلو زادت أو نقصت هذه الطاقة فإن ذلك سيؤثر على مقدار سخونتها أو برودتها بما يصحب ذلك من أخطار جسيمة وقد تصبح الأرض غير صالحة للحياة.
ومن ناحية أخرى فإن جو الأرض يعمل على الحفاظ على حرارة الشمس، فيسمح بمرور أشعتها إلى سطح الأرض محدثاً الدفء، ولكنه لايساعد على خروجها مرة أخرى إلى الفضاء الخارجي بسهولة. فواقع الأمر أن مايفعله جو الأرض هو أشبه بما نسميه تأثير البيت المحمي فالبيت المحمي يستقبل أشعة الشمس لتدفئة النباتات، وينتقل هذا الدفء إلى الجدران والأسقف ليخرج منها ببطء.
وتعتمد الحياة على الأرض أيضاً على تأِثير الشمس في توفير الغذاء. فجميع الكائنات الحية، من نبات وحيوان، تدخل فيما يسمى بعملية سلسلة الغذاء. تبدأ هذه السلسلة بالنباتات الخضراء التي تحصل على غذائها عن طريق عملية التركيب الضوئي. وفي هذه العملية يقوم النبات بمزج الطاقة الضوئية بثاني أكسيد الكربون من الجو وبالماء المتوفر في التربة، ليحصل على حاجته من الغذاء، ومن خلال هذه التفاعلات يخرج غاز الأكسجين. وقد تتغذى بعض الحيوانات بهذه النباتات، وهذه بدورها تكون غذاء لحيوانات أكبر. وفي النهاية يتغذى الإنسان بالنبات والحيوان، كما يستنشق الإنسان والحيوان غاز الأكسجين، الذي يحصلان عليه من ناتج عملية التركيب الضوئي في النبات. وفي النهاية تفرز هذه الكائنات غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يعود بدوره إلى النباتات.
ومن ناحية أخرى فإن ضوء الشمس له مضاره، فإذا زادت جرعته، أحدث احتراقاً للجلد، كما قد يحدث ضرراً بالغاً للعين، إذا حدّقت فيه مباشرة.
الطقس. يتأثر طقس الأرض تأثراً بالغاً بأشعة الشمس. فهي تعمل على تبخير المياه من الأنهار والبحيرات والمحيطات ثم تسقط بدورها على هيئة أمطار، أو ثلوج. وحينما تبقى المياه عالقة بالجو على هيئة سحب، تعمل على عكس الأشعة الشمسية إلى الفضاء. وحيث تسقط أشعة الشمس على الأرض من زوايا مختلفة على مدار فصول السنة فإن ذلك يعمل مع وجود السحب على تسخين جو الأرض بدرجات متفاوتة، وهذا بدوره يحدث اختلافاً في الضغط الجوي، وتكون النتيجة أن الرياح تتحرك من المناطق ذات الضغط الجوي المرتفع إلى المناطق المنخفضة الضغط، محدثة التغيرات التي نراها في الجو.
الشمس مصدرًا للطاقة. ظلت الشمس المصدر لاحتياجات الإنسان من الطاقة إلى أن عرف الطاقة النووية. تستفيد النباتات من طاقة الشمس في عملية التركيب الضوئي، وتتغذى الحيوانات بالنباتات. وفي النهاية يستفيد الإنسان من ذلك بالحصول على ما يلزمه من غذاء وملبس ومأوى.
ويستخدم الإنسان طاقة الشمس في الوقود الأحفوري، أي الفحم الحجري، والزيوت والغاز التي نشأت نتيجة لتعفن المواد النباتية، والحيوانية، التي ماتت، ودفنت في التربة الأرضية أو الأحراش أو أعماق البحار، من ملايين السنين. فإذا ما أحرقنا الفحم الحجري الناتج وكررنا الزيوت المستخرجة فإننا نحصل على الطاقة الشمسية التي اختزنت فيها من ملايين السنين.
وإضافة إلى ما سبق ذكره، فإن الإنسان يستخدم طاقة الإشعاع الشمسي لتوليد الطاقة، من وسائل أخرى. فنرى مثلاً طواحين الهواء، التي تحركها الرياح الناتجة عن الطاقة الشمسية، ونرى الأمطار الناتجة عن تبخر المياه من حرارة الشمس تتساقط لتملأ الأنهار التي يمكن استخدامها في توليد الطاقة الكهربائية منها باستخدام محطات توليد الكهرباء التي تركب عليها. كما نرى الأفران الشمسية التي تسلط عليها أشعة الشمس بعد تجميعها بمرايا خاصة فنحصل على حرارة عالية عند بؤرتها. ويمكن باستخدام الخلايا الشمسية المتنوعة الحصول على ما يلزم من طاقة يستخدمها الإنسان في تسيير المركبات الفضائية، والأقمار الصناعية.
ويستخدم الإنسان طاقة الشمس في الوقود الأحفوري، أي الفحم الحجري، والزيوت والغاز التي نشأت نتيجة لتعفن المواد النباتية، والحيوانية، التي ماتت، ودفنت في التربة الأرضية أو الأحراش أو أعماق البحار، من ملايين السنين. فإذا ما أحرقنا الفحم الحجري الناتج وكررنا الزيوت المستخرجة فإننا نحصل على الطاقة الشمسية التي اختزنت فيها من ملايين السنين.
وإضافة إلى ما سبق ذكره، فإن الإنسان يستخدم طاقة الإشعاع الشمسي لتوليد الطاقة، من وسائل أخرى. فنرى مثلاً طواحين الهواء، التي تحركها الرياح الناتجة عن الطاقة الشمسية، ونرى الأمطار الناتجة عن تبخر المياه من حرارة الشمس تتساقط لتملأ الأنهار التي يمكن استخدامها في توليد الطاقة الكهربائية منها باستخدام محطات توليد الكهرباء التي تركب عليها. كما نرى الأفران الشمسية التي تسلط عليها أشعة الشمس بعد تجميعها بمرايا خاصة فنحصل على حرارة عالية عند بؤرتها. ويمكن باستخدام الخلايا الشمسية المتنوعة الحصول على ما يلزم من طاقة يستخدمها الإنسان في تسيير المركبات الفضائية، والأقمار الصناعية.
الناس والشمس
عبادة الشمس والمعتقدات. عبد كثير من القدماء الشمس، وعدوها إلهًا لهم، مثل المصريين في إفريقيا، والسومريين في آسيا، والإغريق في أوروبا، والأزتكيين والمايا في أمريكا الشمالية، وبعض الهنود في أمريكا الجنوبية. وظن بعضهم أن الكسوف الشمسي ماهو إلا تعبير عن غضب الإله عليهم. وكانوا يؤدون الصلوات، ويقدمون القرابين أملاً في التقليل من غضبه.
وكثير من المعتقدات القديمة حول الشمس كانت محاولات لتفسير حركة الشمس عبر السماء من الشرق إلى الغرب؛ فظن الإغريق أن إله الشمس هليوس يقود عربته عبر السماء، وظن المصريون أن إله الشمس رع كان يعبر السماء في قاربه.
وقد حاول أناس آخرون تفسير حركة الشمس ومنهم الإسكيمو والماووريون في نيوزيلندا. فاعتقد الإسكيمو أن الشمس أبحرت بقارب أثناء الليل عبر الأفق الشمالي، وكانت المسؤولة عن حدوث ظاهرة الأضواء الشمالية، (أورورا). أما الماووريون فكانوا يعتقدون أن أحد أبطالهم دخل في عراك مع الشمس، وانتصر عليها، وأصابها، فصارت تعرج في مشيتها عبر السماء.
أما المسلمون فإنهم يرون في القمر والشمس آيتين من آيات الله، ولذلك فهم إذا رأوا كسوف الشمس أو خسوف القمر فإنهم يفزعون إلى الصلاة لحديث الرسول ³: (إن الشمس والقمر آيتان من آيات الله لاينكسفان لموت أحد ولا لحياته، فإذا رأيتموهما فافزعوا إلى الصلاة ). رواه البخاري.
معرفة الزمن (الوقت) والاتجاهات. أدَّت الشمس دوراً مهمًا من قديم الأزمان في تتبع الإنسان لمسار الزمن. إذ يتوقف طول اليوم على المدة التي تستغرقها الشمس لتعود إلى موقعها في السماء مرة ثانية بعد أن تدور الأرض حول نفسها.
استخدم الأقدمون وسائل متنوعة، يستعينون بها على معرفة الوقت. فالمزْوَلة، على سبيل المثال آلة تعمل على توضيح اتجاه ظل الشمس، الذي يتغير بتغير موقع الشمس. وكذلك فإن التقاويم القديمة، كانت تعتمد أساساً على أوجه القمر التي تحدث بسبب أن ضوء الشمس المنعكس من سطح القمر يرى من زوايا مختلفة أثناء دورته حول الأرض. لقد شيد كثير من القدماء منشآت خاصة لدراسة تحركات الشمس من الشمال إلى الجنوب، ثم إلى الشمال مرة أخرى، تبعاً لتغيرات فصول السنة. مثل هذه المنشآت المعروفة في إنجلترا باسم ستونهينج، يعتقد أنها شيدت لتوضيح تحركات الشمس والقمر. ويستخدم الإنسان الشمس في وقتنا هذا في الأعمال المساحية، والملاحية، فهم يرصدون مواقع الشمس باهتمام لمعرفة مواقعهم ومواقع نقاط أخرى على سطح الكرة الأرضية.
الفن والأدب والموسيقى. استخدم عدد من المؤلفين، ورجال الفن، والتأليف الموسيقي، ما توحي به الشمس من جمال ودفء في أعمالهم. فقد ابتدع الرسام الهولندي فينسنت فان جوخ مناظر جميلة تعبر عن فرحته بمظهر لمعان الشمس، وإضاءتها. كما سطرت الشاعرة الأمريكية إميلي ديكنسون أشعارًا باسم الشمس، تعبيراً عن شروق الشمس وغروبها. وألف الموسيقي الروسي المعروف نيكولاي ريمسي كورساكوف مقطوعته الموسيقية الجميلة تغريدة الشمس في الأوبرا التي ألفها باسم الديك الذهبي. وهناك تصميمات دائرية بها نتوءات ممتدة ذات أوتار، ونتوءات ممتدة خارجها ربما قصد بها التعبير عن الشمس بإشعاعاتها الخارجة منها. وكثير من هذه التصميمات على شكل صليب، وهو شكل كان معروفًا قبل زمن المسيح عليه السلام.
المصدر / الكتاب "الشمس ذلك النجم العجيب"
تعليق