השמש

מתוך המכלול
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Disambig RTL.svg המונח "גלגל השמש" מפנה לכאן. לערך העוסק במתקן שעשועים, ראו גלגל השמש (מתקן שעשועים).
השמש סמל השמש
השמש
מידע כללי
סוג עצם: כוכב
סיווג ספקטרלי: כוכב הסדרה הראשית מסוג G
על פי הרצשפרונג-ראסל: כוכב מהסדרה הראשית מטיפוס G2V
מאפיינים תצפיתיים
מרחק ממוצע מכדור הארץ: 149,597,887 ק"מ
(8.31 דקות במהירות האור)
בהירות נראית (V): 26.8m
בהירות מוחלטת: 4.83m
מאפיינים מסלוליים
מרחק ממוצע מהמרכז הגלקטי: ‎2.5×1017 ק"מ
(26,000-28,000 שנות אור)
מהירות:
- סביב מרכז הגלקסיה
- ביחס לסביבה הגלקטית

217 ק"מ/שנייה
20 ק"מ/שנייה
שיפוע ציר:
- ביחס למישור המילקה
- ביחס למישור הגלקטי

7.25°
67.23°
משך זמן סיבוב: (בקו המשווה) 25 יום, 9 שעות, 7 דקות, 13 שניות
מהירות סיבוב: (בקו המשווה) 7,174 ק"מ/שעה
מאפיינים פיזיים
קוטר ממוצע: 1,392,684 ק"מ
(פי 109 מקוטר כדור הארץ)
היקף: ‎4.379×106 ק"מ‎
(פי 109 מהיקף כדור הארץ)
שטח הפנים: ‎6.09×1012 ק"מ2
(פי 11,900 משטח פני כדור הארץ)
נפח: ‎1.41×1018 ק"מ3
(פי 1,300,000 מנפח כדור הארץ)
מסה: ‎ 1.988435×1030 Kg
(פי 332,946 ממסת כדור הארץ)
צפיפות: 1.408 גרם/סמ"ק
(פי 0.26 מכדור הארץ, ו-1.409 ממים)
כבידה על פני השטח: 273.95 m s-2
כבידה יחסית על פני השטח: 27.9 ג'י
מהירות מילוט: 617.54 ק"מ/שנייה
(פי 55 ממהירות המילוט בכדור הארץ)
טמפרטורה:
- פני השמש
- הילת השמש
- ליבת השמש

5,785 קלווין
‎5.7×106 קלווין‎
‎15×106 קלווין‎
נהירות: (LS) ‎3.827×1026 J s-1
הרכב הפוטוספירה
מימן: 73.46 %
הליום: 24.85 %
חמצן: 0.77 %
פחמן: 0.29 %
ברזל: 0.16 %
נאון: 0.12 %
חנקן: 0.09 %
צורן: 0.07 %
מגנזיום: 0.05 %
גופרית: 0.04 %

השמש היא כוכב הסדרה הראשית מסוג G ומרכז מערכת השמש. השמש נמצאת בבועה המקומית על זרוע אוריון שבשביל החלב.

כדור הארץ וגופים נוספים (הכוללים כוכבי לכת, כוכבי לכת ננסיים, כוכבי לכת מינורים, אסטרואידים, שביטים ואבק בין-כוכבי) חגים סביב השמש במסלול קבוע עקב כוח המשיכה שלה.

מסת השמש היא 99.86% מכלל המסה הידועה של מערכת השמש, והשפעתה על הגופים השונים בה רבה מאוד. כוח המשיכה הרב של השמש מושך חומר פנימה, ואילו רוח השמש שנפלטת כתוצאה מהפעילות התרמו-גרעינית דוחפת את אותם הגופים החוצה.

הגופים הגדולים (כוכבי הלכת) במערכת השמש מצויים במסלולי סיבוב יציבים סביב השמש, כאשר כוח הכבידה של השמש הוא הכוח המחזיק אותם במסלול, ומונע מהם לברוח לחלל הרחוק. מסלולי הגופים נקבעים על ידי האינטראקציה הכבידתית בין כל הגופים במערכת השמש, אם כי השמש עצמה היא הגורם הדומיננטי, ובקירוב ראשון המסלולים הם מסלולים אליפטיים קפלריאניים. ישנה השערה לפיה כוכב לכת X, אשר מיקומו נחזה בשנת ה'תשע"ו, הטה את השמש[1].
יתרה מזאת, האנרגיה של קרינת השמש תומכת בכל החיים בכדור הארץ ומניעה את האקלים ומזג האוויר הגלובלי.

השמש ידועה גם בשם "חמה", ולעיתים מכונה בשם הלטיני סוֹל (Sol) או בשם היווני הֶלְיוֹס (Helios).

הסמל האסטרולוגי והאסטרונומי של השמש מורכב מעיגול שבמרכזו נקודה: סמל השמש. על אף שנראה שהסמל מציין את מיקום השמש במרכז מערכת השמש, הוא קדם לתפיסה ההליוצנטרית.

מידע כללי

הטמפרטורה על פני השמש היא 5,785 מעלות קלווין (כ-5,512 מעלות צלזיוס) ואילו במרכזה היא מגיעה לכ-15.7 מיליון מעלות. החום הרב השורר במרכז השמש מאפשר קיום תהליכים תרמו-גרעיניים, ובפרט היתוך גרעיני, שהם מקור האנרגיה של השמש. קוטר השמש הוא 1,392,000 קילומטר ונפחה גדול פי יותר ממיליון מנפח כדור הארץ. מסתה גדולה ממסת כדור הארץ פי 300,000 בקירוב, והיא עשויה בעיקר ממימן - 74%, והליום - 24%. היא מכילה גם חמצן, פחמן, חנקן, ניאון, ברזל, צורן, מגנזיום, גופרית ויסודות אחרים בשיעורים קטנים יחסית.

השמש סובבת סביב צירה אך היא אינה גוף קשיח, וזאת ניתן לראות בכתמי השמש, שהם תוצאה של פעילות מגנטית חזקה על פני השמש. צבעם כהה יותר מפני השמש בגלל הטמפרטורה הנמוכה שלהם יחסית לפני השמש.

היא נעה במסלול בגלקסיית שביל החלב במרחק של כ-26 אלף עד 28 אלף שנות אור ממרכז הגלקסיה.

כאשר מסתכלים על השמש רואים אותה במצבה כפי שהיה לפני כ-8 דקות לערך. הסיבה לכך היא המרחק הגדול שבין כדור הארץ לשמש (כ-150,000,000 ק"מ, או יחידה אסטרונומית אחת), והעובדה שהאור נע במהירות סופית.

לעיתים מסתיר הירח את השמש מעיני צופים הנמצאים על כדור הארץ. תופעה זו קרויה ליקוי חמה, ובמשך דורות רבים הטילה אימה על האדם.

סיווגה של השמש בדיאגרמת הרצשפרונג-ראסל הוא G2V שמשמעותו כי השמש היא כוכב הסדרה הראשית צהוב, הנמצא בשלב בעירת המימן.

מבנה

השמש מורכבת משני חלקים המחולקים למספר מקטעים, החלק הפנימי של השמש מורכב מליבת השמש, אחריה מגיע החלק הקרינתי והחלק ההסעתי. החלק החיצוני של פני השמש הנראה לעין ושממנו נפלטת קרינת השמש לחלל הוא הפוטוספירה, שעוביה אינו עולה על כמה מאות קילומטרים. מעל הפוטוספירה מצויה האטמוספירה של השמש, צבעה כתום והיא מכונה כרומוספירה. מעבר לכרומוספירה מצויה שכבת מעבר שעובייה כ-75,000 קילומטר ומעבר לה מצויה העטרה שבה ניתן לחזות בשעת ליקוי חמה מלא.

ליבת השמש

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – ליבת השמש

רדיוס ליבת השמש הוא 20% מרדיוס השמש בלבד, אולם אזור זה מהווה את מקור האנרגיה של השמש שכן רק שם מתקיים היתוך גרעיני. התנאים השוררים בליבת השמש על מנת לאפשר היתוך גרעיני קיצוניים ביותר, הצפיפות הממוצעת עומדת על כ-150,000 קילוגרם למטר מעוקב, הטמפרטורה היא כ-13,600,000o צלזיוס.

התהליכים המתרחשים בליבת השמש מהווים את המקור לאנרגיית האור והחום המאפשרות את קיום החיים בכדור הארץ. מקור האנרגיה הוא בתהליכי היתוך גרעיני בו, בתגובה הכוללת, ארבעה אטומי מימן עוברים היתוך לאטום הליום. מסתו של אטום הליום קטנה במעט מזו של ארבעה אטומי המימן, וכ-0.71% מהפרש המסות מומר לאנרגיה, בהתאם למשוואה שגילה אלברט איינשטיין E=mc², שבה E היא האנרגיה, m המסה ו-c² מהירות האור בריבוע. השמש ממירה מדי שנייה כ-685 מיליון טון מימן להליום, ומאבדת בתהליך מסה של כ-4 מיליון טונות ההופכים לאנרגיה ונייטרונים. לפי הערכות עדכניות במהלך חייה של השמש ככוכב סדרה ראשית עד עתה הומרה מסה הגדולה פי 100 מזו של כדור הארץ לאנרגיה.

מסת השמש

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מסת שמש

מסת השמש מוערכת להיות 1.9891x1030 קילוגרם. מסה זו נחשבת ל-1 מסת שמש ומסומנת לרוב ב- . מסת השמש היא יחידת ייחוס להערכת מסות כוכבים אחרים.

צבע השמש

צבעה האמיתי של השמש הוא לבן, ולכן קרני השמש נקראות "אור לבן". את צבעה הלבן ניתן לראות מחוץ לאטמוספירת כדור הארץ, כלומר בחלל. כאשר צופים בשמש על פני כדור הארץ, היא נראית צהובה במהלך היום על ידי פיזור ריילי, ונוטה במקצת לצבע הכתום בזמני הזריחה והשקיעה על ידי פיזור מיי.

מעטפת השמש

האנרגיה שנוצרת בליבת השמש עוברת בדרכה לפוטוספירה דרך נכבדה טרם הגעתה אל פני השמש וצאתה לחלל. חלקים שונים בפנים השמש מתנהגים בצורה שונה מבחינה תרמודינמית ולכן בשמש קיימים שני אזורים שונים בצורת העברת האנרגיה בהם.

האזור הקרינתי

באזור הקרינתי, פוטונים שנפלטו מליבת השמש נקלטים באטומים ונפלטים, וחוזר חלילה. רדיוס האזור הקרינתי הוא מ-0.2 מרדיוס השמש ועד ל-0.7 מרדיוסה.

האזור ההסעתי

האזור ההסעתי מאופיין בכך ש"בועות" חומר עולות בו מהאזור הקרינתי ועד לפוטוספירה. לאחר הגעתן אל פני השמש, החומר בבועות מתקרר, והחומר עתה יורד אל האזור הקרינתי, שם יחומם שוב. תנועה זו של בועות חומר אל פני השמש גורמת למראה המנוקד של השמש. לפי תאוריית הדינמו, תופעה זו היא אשר ממלאת את פני השמש באזורי צפון-דרום מגנטיים.

ההפרדה בין האזור ההסעתי לאזור הקרינתי נובעת מהבדלים בצפיפות, בטמפרטורה ובקצב ירידת הטמפרטורה כמרחק ממרכז השמש.

פוטוספירה

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – פוטוספירה

הפוטוספירה היא שכבה המהווה את פני השמש הנראים, ובה מתרחשות כל התופעות הנראות על השמש.

הטמפרטורה השוררת בפוטוספירה היא כ-5,500 מעלות צלזיוס. פני השמש אינם חלקים, אלא דמויי גרעיני חמנית, הנוצרים מזרמי בועות הגז, שעולים משכבת ההסעה ומעלות את הפוטונים אליה. הקצוות הכהים של הגרעינים הם גז שהצטנן, היורד חזרה לשכבת ההסעה. עובי הפוטוספירה הכולל הוא 550 ק"מ.

כרומוספירה

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – כרומוספירה

הכרומוספירה היא שכבה המהווה את האטמוספירה התחתונה של השמש, והיא בעלת צבע אדמדם. עובייה כ-2,000 ק"מ והיא אינה נראית לעין הבלתי מזוינת, אלא רק בזמן ליקוי חמה. בשכבה זו מופיעות לשונות השמש.

עטרה

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – עטרה (שמש)

העטרה, הנקראת גם הילת השמש, מהווה את האטמוספירה העליונה של השמש. היא נראית רק בזמן ליקוי חמה. עובי ההילה אינו מוגדר והוא מתמזג עם רוח השמש.

ההילה סימטרית כאשר פעילות השמש מינימלית, וגועשת כאשר פעילות השמש מקסימלית. טמפרטורת ההילה מגיעה לשני מיליון מעלות צלזיוס. בהילה ישנם אזורים שחורים (אזורי-X) הנקראים גם חורים בהילה. חורים אלה, גדולים בהרבה מכתם שמש ממוצע, ולכן משך חייהם ארוך יותר. החור "נסגר" תוך ארבעה חודשים והוא משלים סיבוב ב-27 ימי ארץ. מתוך החור זורם זרם חזק במיוחד של רוח שמש.

פעילות סולרית

כתמי שמש מחזור סולרי

כתמי השמש מופיעים במחזור לא לגמרי סדיר של כ-11 שנים. בשיא המחזור מתעצמת כמות הכתמים פי 10 ויותר. מאחר שהכתמים נוצרים מהפעילות המגנטית של השמש ומהתפרצויות המשחררות לחלל חלקיקים טעונים הבאות בעקבותיה, יש למחזור הכתמים השפעה גם על כדור הארץ. דוגמה להשפעה ברורה היא הפרעות תקשורת, הנוצרות מהגעת החלקיקים הטעונים לאטמוספירה. כמו כן ההשפעה על התגברות תופעת זוהר הקוטב. לא ברור אם קיימת השפעה על האקלים בכדור הארץ. ידוע רק שבשנות הת' חלה תקופת התקררות (תקופת הקרח הקטנה) בכדור הארץ, במקביל להפסקת תופעת כתמי השמש. שיא כתמי השמש האחרון התרחש בשנים ה'תש"ס - ה'תשס"א.

השפעה על כדור הארץ

שדה מגנטי

חקר השמש

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – יוליסס (גשושית)

יוליסס היא גשושית לחקר השמש שנבנתה על ידי סוכנות החלל האירופית ושוגרה באמצעות מעבורת החלל דיסקברי (משימה STS-41) ב-6 באוקטובר 1990. הגשושית הפסיקה לפעול ב-30 ביוני 2009.

בנוסף לזה ישנו הלווין SOHO ו הלווין DSO

מקור האנרגיה של השמש

השמש כפי שהיא נראית מכדור הארץ, מבעד לעננים

משחר ההיסטוריה ידוע שקרינת השמש חיונית לחיים על כדור הארץ, אך לקדמונים לא הייתה כל דרך למצוא מה גורם לשמש לבעור.

את הניסיון הראשון בכיוון זה עשה ב-ה'תר"ח רופא גרמני בשם יוליוס מאייר (Mayer), שחישב כי אם השמש (שממדיה כבר היו ידועים באותה עת) הייתה עשויה כולה פחם, היא הייתה יכולה לספק אנרגיה בקצב הנוכחי במשך 5,000 שנה בלבד. הוא בחן גם את האפשרות שמקור האנרגיה של השמש הוא מטאוריטים הפוגעים בה, אלא שכדי להקרין די אנרגיה באופן כזה, היה על המסה של השמש לעלות עם הזמן במידה משמעותית, בניגוד לתצפיות האסטרונומיות.

ב-ה'תרי"ד הציעו פון הלמהולץ ולורד קלווין שמקור האנרגיה של השמש בהתכווצות הגז המרכיב אותה. בתשנות ה'ת"ר שיער אדינגטון שהשמש מנצלת תגובות גרעיניות. מכניקת הקוונטים לא הייתה קיימת אז, וכך לא יכול היה אדינגטון להוסיף פרטים להשערה זו.

בשנת ה'תרפ"ה הייתה ססיליה פיין-גפושקין לאדם הראשון שקיבל דוקטורט באסטרונומיה מאוניברסיטת הרווארד. בתוקף עבודתה הייתה הראשונה שפירשה נכון את ספקטרום אור השמש, והראתה שהשמש עשויה בעיקר ממימן ומעט הליום. מכיוון שעד לאותם הימים רווחה הסברה כי השמש מורכבת ברובה מברזל, פיין הוכרחה לחזור בה מדבריה.

ב-ה'תרצ"ח הציע הנס בתה סדרה מורכבת של תגובות גרעיניות, המתאימות לטיפוסי הקרינה הנפלטים מן השמש; תגובות אלה הן הבסיס למה שמכונה היום "המודל הסטנדרטי של השמש". לפי בתה, בשרשרת תגובת של היתוך גרעיני המכונה שרשרת פרוטון-פרוטון, בסה"כ 4 אטומי מימן הופכים לאטום אחד של הליום (למעשה, 6 אטומי מימן מגיבים ליצור אטום הליום אחד, תוך פליטה של 2 אטומי מימן). 0.71% מהמסה החסרה הופך לאנרגיית חום, הקורנת מן הפוטוספירה.

השמש ביהדות

בפרשת בראשית[2], נאמר כי השמש נבראה ביום הרביעי של ששת ימי בראשית. כ"המאור הגדול לממשלת היום". התורה אוסרת על כל אמונה בשמש כאליל ועל פולחן אליה. בתפילת שחרית, אותה מתפללים בכל בוקר, הוקדשה ברכה מיוחדת העוסקת בפלאי יצירת השמש. והיא ברכת "יוצר המאורות" ישנה ברכה נוספת בשם ברכת החמה, בה מודים ומשבחים את ה' על בריאת השמש וקיומה. ברכה זו נאמרת בכל תחילת מחזור של 28 שנים בה השמש מגיעה לנקודת התחלתה כפי שהייתה בשעת בריאתה באותו יום בשבוע (רביעי) ובאותו זמן ביום (הרבע הראשון של היום).

הלוח העברי מבוסס בעיקרו על פי מחזוריות של היראות הלבנה תוך כדי תיאום לשנה השמשית. מדי כשנתיים או שלש שנים, על פי מחזוריות קבועה, מוסיפים חודש (אדר) לשנה, הנקרא עיבור השנה כדי לתאם את שנת החמה עם ספירת חודשי הלבנה, כך שהחג פסח יישמר בעונת האביב, כמו שכתוב בפסוק[3] "שמור את חודש האביב".

השמש בתרבות האנושית

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אליל השמש
ליפן המכונה גם "ארץ השמש העולה", דגל שבו עיגול אדום המסמל את דיסקת השמש על גבי רקע לבן. משמעות שמה של יפן ביפנית היא "מקור השמש".

לאורך ההיסטוריה האנושית, ראו תרבויות שונות בשמש גוף מקודש. היסטוריונים למדו מהספרות ומהמיתולוגיות השונות כי עמים סגדו לשמש והאנישו אותה בדמות אלילי שמש שונים. פעמים רבות ייחסו תרבויות שונות יכולות וכוחות גדולים יותר לאלילי השמש שלהם ביחס לשאר האלילים.

כמעט בכל תרבות ניתן למצוא אליל שמש: בהינדואיזם מתוארת השמש בצורה הנראית של אלקים שאותה יכולים לראות הכול מדי יום ביומו וסוריא הייתה אלילת השמש הראשית. בתרבות הכנענית השמש הייתה אלילה ששמה היה שפש או שמש, וכינויה היה "מנורת האלילים". במיתולוגיה מצרית אליל השמש היה רע. אמונה רווחת הייתה כי האליל שט בסירת השמש, ובלילה הוא עובר בשאול, מתחת לפני הקרקע או במנהרה תת-קרקעית. בפירמידות שונות נמצאו סירות שמש שמטרתן הייתה להשיט את נשמתו של הנפטר לעבר השמש אל חיי נצח. גם תרבויות עתיקות באמריקה, כדוגמת בתרבות האינקה ותרבות האצטקים סגדו לשמש ולאלילים שלה.

במספר שפות נקרא יום ראשון מילולית "יום-השמש" (כגון, אנגלית: Sunday, גרמנית: Sonntag, דנית:Søndag).

יוון

בתקופות מאוחרות המשיכו גם היוונים בהאנשת השמש במיתולוגיה שלהם והאליל הליוס אשר רכב על כרכרת אש בשמים, היה יוצר את היום, ואז רוכב למחילה תת-קרקעית ובכך יוצר את הלילה. בשלבים מאוחרים היה אפולו אליל השמש הראשי של היוונים.

רומא

בחמש מאות שנות שלטונה של האימפריה הרומית אומצו האלילים השונים מהתרבות היוונית ואת הליוס החליף אליל השמש סול. הכינוי "סול אינביקטוס" (Sol Invictus) שמשמעותו "השמש הבלתי מנוצחת" אומץ למספר אלילי שמש נוספים והוטבע על מטבעות רומיים שונים במהלך המאה ה-3 והמאה ה-4.

נצרות

חוקרי האיקונוגרפיה הנוצרית מצאו הרבה דימויים המזהים את אותו האיש עם השמש כמו הכתר הזוהר, הכרכרה הבהירה ויש המשערים כי המשיכה הנוצרית ל-25 בדצמבר מקורה בטקסים פגניים לציון אליל השמש.

לקריאה נוספת

קישורים חיצוניים

הערות שוליים



סמל המכלול גמרא 2.PNG
הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רישיון cc-by-sa 3.0