מצפה הכוכבים ברקת - קוד מצפה רשמי Bareket observatory IAU B35 English

שמש | הכוכב של מערכת השמש ניסויים ופעילויות

"את השמש לממשלת ביום" (תהלים)

sun

תמונה : השמש. SOHO,NASA

 


השמש

 

הנה הכוכב הקרוב ביותר לכדור הארץ.

מובן מאליו הדבר כי השמש הנו האובייקט הבהיר ביותר שניתן לראות בשמיים, למעשה - השמש בהירה פי 600,000 מירח מלא, הלא היא כוכב השבת הקרוב אלינו ביותר.

הבהירות הנראית של השמש הנה 26.7- מגניטודה.

 

זהו כדור גזי (במצב צבירה גז) עצום בגודלו - קוטרו בקו המשווה 1.4 מליון ק"מ לשם השוואה- קוטר הירח 3,500 ק"מ, כלומר השמש גדולה מהירח פי 400 בקירוב ! ראו כרטיסיות מידע מערכת השמש

השמש הינה גוף כדורי בקירוב ומורכבת בעיר ממימן והליום. מסת השמש הנה כ- \(1.99x10^{30}\) ק"ג.

ניתן לקבל מושג על משמעות מספרים אלו באמצעות השוואת המסה והרדיוס של השמש לאלה של כדור הארץ או צדק.

 

הטמפרטורה בליבת השמש הנה כ-16 מיליון קלווין ומתרחשות בה תגובות מיזוג תרמו-גרעיניות: השמש הופכת בכל שנייה כ-4 מליון טון של חומר לאנרגיה על ידי המרת אטומי מימן לאטומי הליום.

 

הידעת? 

השמש פולטת קרינה קוסמית

 

 

 

 


השמש - מצגות ועזרים למורה

 

 

 

 

ניסויים ופעילויות

בנושא השמש וכתמי השמש לבית ולכיתה

 

- מדידת הצהריים האמיתיים
- מעקב אחר כתמי השמש
- התחקות אחר דמות השמש בשמיים
- קרינה מן השמש
- מדידת קוטר כתמי השמש
- מדידת קוטר הירח והשמש
בנו שעון שמש ומדדו את חלוף הזמן

 

 

 


מכיוון שהשמש בנויה מגזים אין לה גבול חד או מוגדר כמו לכדור הארץ.ניתן לומר כי "פני השמש", אותם אנו מייחסים כרדיוסה ונפחה, הינו המשטח ממנו נפלט רוב האור שלה – הפוטוספרה.


מעל לפוטוספרה ישנם גזים דלילים אך בטמפרטורה גבוהה מאוד, המהווים מעין מעטפת סביב השמש, ומגיעים למרחקים הגדולים פי כמה מרדיוס השמש.

מעטפת זו נגלת לעיננו בעת ליקוי חמה מלא. הגזים במעטפת פולטים בעיקר קרינה אשר מתפרשת לעיננו (ומוחינו) כצבע אדום, שהוא אחד מקווי הפליטה של המימן. מכיוון ומעטפת זו מהווה גורם עיקרי של צבע פני השמש כפי שנראה לעיננו, היא מכונה "כרומוספרה".האזור החיצוני יותר של השמש, הנמצא מעבר לכרומוספרה מכונה בשם "עטרה", מכיוון שנראה כמעין כתר/עטרה.

 

השמש עשויה ברובה מימן עם קצת הליום ויסודות אחרים. אין בתוך השמש אטומים שלמים, משום שהטמפרטורות הגבוהות גורמות להם להתנגש ולהתפורר. הפיסות השונות יוצרות מעין מרק דליל בתוך השמש, הקרוי פלסמה. השמש משליכה לחלל טונות של פלסמה מדי יום, וזו זורמת מן השמש והלאה וקרויה "רוח שמש".

 

אור השמש שאנו רואים יום יום מורכב מפוטונים. הפוטונים הנולדים בגלעין השמש עושים את דרכם אל פני השטח במשך מיליוני שנים. אחר כך דרושות להם רק שמונה דקות כדי לחצות את 150 מיליוני הקילומטרים המפרידים בין השמש לבין כדור הארץ – אם הם עושים את דרכם אלינו.


לפי כמות האנרגיה שיש לפוטון, הוא עשוי להיבלע באטמוספרה של כדור הארץ, או לחצות אותה, להגיע לפני הארץ ולחמם כהרף עין כנף יבחוש או גבעול עשב.

כל פוטון נושא רק כמות זעומה של אנרגיה, אבל ביליונים של פוטונים פוגעים בכול מטר רבוע של פני כדור הארץ מדי שנייה בשנייה. יחדיו הם יוצרים את שטף אור השמש.

העננים, הקרקע, והמים מחזירים חלק ניכר מאור השמש לחלל, כלעומת שבא. זהו אור השמש המוחזר המאפשר לנו לראות את כדור הארץ מלוויינים כגון תחנת החלל הבינלאומית.

 

 

 

 

 

כתמי שמש

 

 

אחד המאפיינים הבולטים ביותר של השמש נקרא "כתמי שמש", כתמים כהים על פני השמש. (ראו תמונה).

solar_spot

כתמי שמש. תמונות נוספות בגלרייה.

 

 

לפני למעלה מ 2,000 שנה דיווחו אסטרונומים סינים כי עלה בידם לראות כתמי שמש בעת שעננים דקים, עשן או אבק עמעמו את גלגל השמש המסנוור.
בשנת 1612 חקר את התופעה גלילאו בעזרת טלסקופ. הוא מיקד את בבואת השמש על פיסת נייר, וסימן עליה את הכתמים (אזהרה : אסור לצפות במישרין בשמש, בייחוד לא דרך טלסקופ, צפייה לא אחראית בשמש יכולה לגרום לנזק ואף לעיוורון).
יום אחר יום צפה גלילאו בכתמים הנעים על פני השמש בקרבת קו המשווה שלה. לכל כתם נדרשו כ 13 ימים להופיע מעבר לשפה אחת ולגלוש עד לשפה הנגדית.


תנועה זו לימדה את גלילאו שהשמש מסתובבת על צירה. האסטרונומים שהתחקו אחר הנקודות השחורות הקרויות כתמי שמש הבחינו כי סיבוב השמש על צירה הוא לא אחיד. כתמי השמש הקרובים יותר לקו המשווה נעים מהר יותר מכתמי השמש הקרובים לקטבים.
מאז ימיו של גלילאו, המשיכו המדענים להתחקות אחר כתמי השמש. כשהם מרובים, אומרים שהשמש פעילה, וכשהם מעטים, היא 'רגועה'.
תקופה פעילה של כתמי השמש מתחילה כשמספר כתמים מופיעים בערך באמצע המרחק בין הקטבים לקו המשווה בשני חצאי הכדור של השמש. לאחר מכן, שנה אחר שנה, מופיעים הכתמים יותר ויותר קרוב לקו המשווה.


כתם שמש גדול עשוי להיות גדול פי חמישה ויותר מכדור הארץ, קילוחי גז דקים יוצרים סביב שוליו שדות מגנטיים. מסתבר שכתם השמש הוא מקומם של שדות מגנטיים אדירים להפליא – חזקים פי כמה אלפים מהשדה המגנטי הממוצע של כדור הארץ.

שדות מגנטיים כה חזקים מונעים את זרימתה הרגילה של האנרגיה כלפי מעלה, ופני השמש קרים יותר ולכן כהים יותר באזור הקרוי כתם שמש.
כתמי שמש אינם סערות טורנדו משתוללות כפי שחשבו בעבר. אלה הם שדות מגנטיים חזקים המקררים מקומות שונים בפני השמש. הם נראים כהים מכיוון שטמפרטורת הגזים בהם - נמוכה מטמפרטורת הפוטוספרה.
כתמי השמש מבשרים על בואן של סערות השמש – סערות הפוקדות את מערכת השמש כולה ובעלות פוטנציאל לגרום נזק לחלליות, לווינים ואסטרונאוטים כאחד.

 

 

כתמים רבים מופיעים ונעלמים בפרקי זמן הקצרים מ-24 שעות, אך יש כתמים המגיעים למימדים ענקיים ויכולים להתקיים שבועיים ויותר.

 

באמצעות מעקב אחר כתמי השמש ניתן ללמוד כי השמש סובבת על צירה (ראו רשימת ניסויים בחלקו העליון של המאמר).

מהירות הסיבוב באזור קו המשווה של השמש עומד על סיבוב אחר בפרק זמן של 24 יממות ו-16 שעות.
האזורים הקרובים יותר לקטבים משלימים סיבוב אחד בפרק זמן ארוך יותר.

השמש משפיעה על חיינו בכדור הארץ בדרכים רבות, כמו גם על על האקלים ומזג האוויר. לכן ככול שניטיב להכיר את השמש, כך ניטיב לנבא את תמורותיה ואת השפעותיהן על כדור הארץ.

 

אחת הדרכים למדידת המרחק אל השמש הינה על ידי שיגור אותות מכ"ם לשמש ומדידת פרק הזמן הדרוש להם כדי לחזור, וכך אנו מודדים את מרחקה של השמש מאיתנו – 150 מליון קילומטרים בקירוב, יחידה אסטרונומית אחת. אילו טסנו לשמש במטוס נוסעים סילוני במהירות 1000 קילומטרים בשעה, היתה טיסתנו נמשכת כ-17 שנים. אבל אילו נענו במהירות האור - 300,00 קילומטר בשנייה – היינו משלימים את המסע בכ-שמונה דקות בלבד.

 

 

 

 

 

 

טלסקופ השמש - ניתן לרכישה דרך חנות הציוד האסטרונומי של מצפה הכוכבים ברקת. צרו קשר עם המצפה לפרטים נוספים.
1

 

 

 


סרט - השמש

 

Movie by Cassiopeia project

 

 

 

הידעת?

ניתן לעקוב אחר תנועתה היחסית של השמש בשמים באמצעות שעון שמש. שעון שמש לבנייה עצמית

 

 

 

 

הסופר הרוסי טולסטוי המציא דמות דמיונית, ששאלה עצמה באחד מפרי עטו: "מה מועיל יותר, השמש או הירח?"
לאחר מחשבה קצרה היא ענתה לעצמה-

"הירח שימושי יותר, כיוון שהוא מאיר בלילה, כשחשוך, בעוד השמש מאירה ביום, כאשר ממילא יש אור"  ...

נכתב כי השמש "בוערת". אך אין זוהי בעירה רגילה כמו שריפת פחם.

לו השמש הייתה עשויה פחם, היא הייתה מאכלת עצמה וגוועת לפני זמן רב. שאלת מקור האנרגיה של השמש

עמדה ללא מענה במשך 50 שנה, עד התפתחות הפיסיקה הגרעינית.

כיום אנו יודעים, שרוב החומר ממנה מורכבת השמש הנו מימן, מיעוט של הליום במצב "פלסמתי" ושאר יסודות אחרים.

 

השמש היא בעצם 'פצצת מימן ענקית' הפועלת ללא הרף. קילוגרם וחצי של מימן הבוער (והופך ליסוד הליום) בליבת הכוכב, מפיק אנרגיה השקולה למעל 10,000 טון של פחם.

 

השמש שלנו הנו כוכב ממוצע בין כוכבי הרקיע, ישנם כוכבים המאירים פי 600,000 מהשמש שלנו.

גם השמש, כמו כדור הארץ, סובבת על צירה; במשך כ-27 יממות בממוצע.
השמש סובבת במהירות לא אחידה, מפאת העובדה כי היא איננה סלעית; מהר בקו המשווה ולאט יותר בקטבים.

השמש כה רחוקה מכדור הארץ, עד כי לאור עצמו דרושות 8 דקות תמימות בכדי להגיע מהשמש לכדור הארץ.

דהיינו- השמש שוקעת הלכה למעשה 8 דקות לפני שאנו מבחינים בכך.

 

לחלקיקים הנפלטים מהשמש אל החלל קוראים בשם 'רוח השמש' (קרינה קוסמית), זוהי מסה עצומה הנפלטת כדרך קבע וגורמת בין השאר לבעיות תקשורת לווינית וכן יוצרת את מחזה מרהיב בשם זוהר הצפון.

על אף שמו, הזוהר הצפוני נראה גם בקוטב הדרומי של כדור הארץ ובקווי רוחב נוספים.

לעיתים אחד מכוכבי הלכת חוצה את פני השמש, תופעה זו מכונה בשם טרנזיט. בתאריך 2019 התרחש טרנזיט של כוכב הלכת חמה על פני השמש.

 

 

הידעת? 

השמש שלנו קטנה מכדי להפך לחור שחור.

 

 

 

 

 

עתיד השמש

 

מה יקרה לשמש שלנו בעתיד?

השמש, למרות גודלה העצום, אינה בת אלמוות

בעוד כחמשה מיליארד שנה לערך, מלאי המימן בשמש יתחיל לאזול והגז הליום ידחס אל גרעינה, דבר שיאיץ את שריפת המימן.

השמש תגדל להיות כוכב מטיפוס ענק אדום. בתהליך זה יבלעו כל כוכבי הלכת עד מאדים כולל כדור הארץ, על ידי השמש.

בשלב מאוחר יותר, השמש תייצר אנרגיה על ידי מיזוג שלושה אטומי הליום לאטום פחמן, תשיל השמש את שכבותיה החיצוניות עד שהגז בשמש יהיה במצב של גז אלקטרונים מנוון ותיהפך לערפילית פלנטארית שבמרכזה כוכב מטיפוס ננס לבן.


rsz_m57

תמונה : הערפילית הפלנטארית M57. ערפילית הטבעת, במרכזה ניתן לראות את ננס לבן.

 

צילום : טלסקופ האינטרנט, מצפה ברקת.  תמונות נוספות בגלרייה.

m57_ring_nebula

 

 

 

מבנה השמש  

 

 

sun

 

השמש עשויה ברובה מימן עם קצת הליום ויסודות אחרים. אין בתוך השמש אטומים שלמים, משום שהטמפרטורות הגבוהות גורמות להם להתנגש ולהתפורר. הפיסות השונות יוצרות מעין מרק דליל בתוך השמש, הקרוי פלסמה.
השמש משליכה לעבר החלל טונות של פלסמה מדי יום, וזו זורמת מן השמש והלאה וקרויה בשם רוח השמש.

 

סערות גז בכרומוספרה: בין העטרה לבין פני השמש כלואה האטמוספרה התחתונה, הקרויה כרומוספרה – כדור הצבע. בעת ליקוי חמה אנו רואים אותה כפס דקיק של אור ורוד. שכבת הגז הזאת דחוסה יותר מהעטרה, אבל גם היא חסרת חומר כמעט כליל – ריק כמעט מוחלט. הטמפרטורה של הכרומוספרה נמוכה בהרבה מזו של העטרה, משום שחלקיקיה האטומים נעים הרבה יותר לאט. הכרומוספרה קרועה ושסועה דרך קבע בהתפרצויות. על פנייה מרצדות בועות מתפקעות של גז, גבוהות פי 1000 מהגבוהים בהרי כדור הארץ.

 

להבות השמש

תמונה: להבות השמש, מצפה ברקת.  תמונות נוספות בגלרייה.

 

 

 

אור השמש – אור השמש שאנו רואים יום יום מורכב מיחידות זעירות הקרויות "פוטונים". הפוטונים הנולדים בתופת המתרחשת בגלעין השמש עושים את דרכם אל פני השטח במשך מיליוני שנים. אחר כך דרושות להם רק שמונה דקות כדי לחצות את 150 מיליוני הקילומטרים המפרידים בין השמש לבין כדור הארץ  במהירות האור – אם הם עושים את דרכם אלינו.


לפי כמות האנרגיה שיש בפוטון, הוא עשוי להיבלע באטמוספרה של כדור הארץ, או לחצות אותה, להגיע לפני הארץ ולחמם כהרף עין כנף יבחוש או גבעול עשב.

 

כל פוטון נושא רק כמות זעומה של אנרגיה , אבל ביליונים של פוטונים פוגעים בכול מטר רבוע של פני כדור הארץ מדי שנייה בשנייה. יחדיו הם יוצרים את אור השמש.

העננים, הקרקע, והמים מחזירים חלק ניכר מאור השמש לחלל, כלעומת שבא. זהו אור השמש המוחזר, המאפשר לנו לראות את כדור הארץ מהחלל.

 
עוד בנושא: לעיתים הצופה מכדור הארץ חוזה בהילה (טבעת) בהירה בשמים, מסביב לשמש. לחצו על הקישור למידע נוסף

 

 

 

 

צפייה בטוחה בשמש


כיצד ניתן לצפות בשמש וכתמי השמש?
קראו את המאמר: דרכים לצפייה בטוחה בשמש וליקוי שמש

sun mirror projection

בנה בעצמך - הקרנת השמש באמצעות מראה

 

 

 

כיצד ניתן לצלם את השמש?

 

קראו את המאמר: צילום השמש

solar eclipse 1419012719

 

 

 

 

 



שמש - נתונים


סוג ספקטראלי G2V

 

התגלה על ידי
ידוע עוד בתקופת הקדמונים
תאריך הגילוי
לא ידוע
רדיוס בקו המשווה
Metric: 695,500 km
Scientific Notation: 6.955 x 105 km
By Comparison: 109 x that of Earth
היקף הקו המשווה
Metric: 4,379,000 km
Scientific Notation: 4.36 x 106 km
By Comparison: 109 x that of Earth
נפח
Metric: 1,412,200,000,000,000,000 km3
Scientific Notation: 1.412 x 1018 km3
By Comparison: 1,300,000 Earths
מסה
Metric: 1,989,000,000,000,000,000,000,000,000,000 kg
Scientific Notation: 1.989 x 1030 kg
By Comparison: 332,900 x Earth's
צפיפות
Metric: 1.409 g/cm3
By Comparison: 0.255 that of Earth
שטח פנים
Metric: 6,087,799,000,000 km2
Scientific Notation: 6.0877 x 1012 km2
By Comparison: 11,990 Earths
כוח המשיכה בקו המשווה
Metric: 274.0 m/s2
Scientific Notation: 2.740 x 102 m/s2
By Comparison: 28 x Earth's surface gravity
מהירות הבריחה
Metric: 2,223,720 km/h
Scientific Notation: 6.177 x 105 m/s
By Comparison: 55 x Earth
יום סידרי - משך היממה
25.38 Earth days
609.12 hours
טמפרטורה מינימאלית / מקסימאלית
Metric: 5,500 °C
 


 



קישורים חיצוניים - בנושא השמש, כדור הארץ והתחממות גלובאלית

1.  מושגי יסוד בנושא התחממות עולמית
 
2.  השפעת השמש על אקלים כדור הארץ. הרצאה מצולמת

3.  התחממות גלובאלית והקשר לאסטרונומיה (אנגלית): הקשר לשמש  ,  הקשר לקרינה קוסמית ראו גם "מהי קרינה קוסמית?"
 
4. מי אחראי להתחממות כדור הארץ? הרצאה מצולמת

5. התחממות גלובאלית-ההרצאה "אמת מטרידה" של אל-גור. סדרת הרצאות מבית TED.עם תרגום לעברית. 12  |  3


 
מרחק ערפילית המשקולת מאתנו הנו כ-1,360 שנות אור, ערך בהירותה הנראית 7.4+ מגניטודה. השתמשו בפלניספרה - מפת הכוכבים הסובבת בכדי למצוא את קבוצת הכוכבים דולפין (Delphinus). זוהי קבוצה האופיינית לשמי הקיץ, וממקום ללא...
קרא עוד...
M27 - ערפילית המשקולת
הידעת!
טלסקופ האינטרנט הישראלי - טלסקופ רובוטי משוכלל הנמצא במצפה הכוכבים ברקת במכבים, איתו ניתן לצלם את היקום דרך רשת האינטרנט. הטלסקופ משרת אנשים מכל העולם למטרות שונות ולצפייה במגוון רחב של אורכי גל בספקטרום האלקטרומגנטי. צרו קשר עם מצפה הכוכבים ברקת בנוגע למידע נוסף ואפשרויות שליטה בטלסקופמידע...קרא עוד