كم تبلغ درجة حرارة الشمس؟

الشمس طبقات لا كتلة واحدة

ليس للشمس درجة حرارة واحدة، فهي كرة ضخمة من غاز شديد الحرارة، مرتبة في طبقات، ولكل طبقة حرارتها. القاعدة العامة بسيطة: كلما نزلت نحو المركز ارتفعت الحرارة، لكن في أعلى الشمس مفاجأة تخالف هذه القاعدة، سنعود إليها بعد قليل.

الطبقة	أين تقع؟	درجة الحرارة التقريبية
القلب	مركز الشمس	نحو 15 مليون °م
أعلى منطقة الحمل	تحت السطح مباشرة	أقل من 2 مليون °م
السطح المرئي	الطبقة التي يخرج منها الضوء	نحو 5,500 °م (بين نحو 4,100 و6,100 °م)
الكروموسفير	فوق السطح	ترتفع حتى نحو 20 ألف °م في أعلاها
الهالة (الإكليل)	الغلاف الخارجي	تصل إلى نحو 2 مليون °م

القلب: فرن الاندماج

في قلب الشمس تبلغ الحرارة نحو 15 مليون درجة مئوية، وتقدّرها ناسا بنحو 15.7 مليون كلفن. الغاز هنا مضغوط ضغطاً هائلاً، وفي هذه الظروف تلتحم أنوية الهيدروجين فتصير هيليوم ويتحول جزء صغير من المادة إلى طاقة. هذا ما يسمى الاندماج النووي، وهو مصدر ضوء الشمس كله.

هذه الحرارة لم يقسها أحد مباشرة، فلا يمكن لأي جهاز أن يصل إلى قلب الشمس، وإنما يحسبها العلماء من كتلة الشمس وحجمها ومقدار الطاقة التي تخرج منها، بنماذج فيزيائية تتفق مع ما نرصده.

السطح المرئي: 5,500 درجة

الطبقة التي نراها ونسميها «سطح الشمس» اسمها الفوتوسفير، أي «كرة الضوء»، وليست سطحاً صلباً، بل طبقة من الغاز سمكها بضع مئات من الكيلومترات، يخرج منها أغلب الضوء الذي يصلنا. حرارتها نحو 5,500 درجة مئوية، أو 5,772 كلفن بحسب صحيفة بيانات ناسا، وهي ليست واحدة في كل مكان: فأسفل هذه الطبقة أسخن من أعلاها بنحو ألفي درجة.

أما هذه الحرارة فقيست فعلاً، لا قُدّرت، فلون ضوء الجسم الحار يدل على حرارته، كما يتغير لون الحديد من الأحمر إلى الأصفر إلى الأبيض كلما زاد تسخينه، ومن تحليل ضوء الشمس يعرف العلماء حرارة سطحها بدقة.

لغز الهالة: لماذا الأعلى أسخن؟

فوق السطح تأتي طبقة رقيقة حمراء اسمها الكروموسفير، ثم الهالة (الإكليل)، وهي غلاف خارجي رقيق جداً يمتد ملايين الكيلومترات في الفضاء. المفاجأة أن حرارة الهالة تصل إلى نحو 2 مليون درجة، مع أنها أبعد عن القلب من السطح الذي لا تزيد حرارته على 5,500 درجة.

تخيل أنك تبتعد عن نار في ليلة باردة، فتشعر بالدفء يزيد بدل أن يقل. هذا ما يحدث في الشمس، ويسميه العلماء مشكلة تسخين الهالة، وتصفها ناسا بأنها من أكبر الأسئلة التي لم تُحسم بعدُ في الفيزياء الفلكية.

أقوى التفسيرات اليوم تقوم على المجال المغناطيسي للشمس:

• الموجات المغناطيسية: حركة الغاز المضطرب تحت السطح قد ترسل موجات على خطوط المجال المغناطيسي إلى الهالة، فتنقل إليها الطاقة وتسخّن غازها.
• التوهجات الصغيرة جداً: خطوط المجال المغناطيسي تلتوي وتتشابك حتى تنقطع وتتصل من جديد، فتحدث انفجارات صغيرة لا تحصى، كل منها يطلق قليلاً من الحرارة.

وقد يكون السببان صحيحين معاً، لهذا أرسلت ناسا مسبار باركر الشمسي ليطير داخل الهالة نفسها. في 24 ديسمبر 2024 اقترب من سطح الشمس إلى نحو 6.1 مليون كيلومتر، وهو أقرب ما وصل إليه جسم صنعه الإنسان، وما زال العلماء يحللون قياساته.

لون الشمس الحقيقي: أبيض

نرسم الشمس صفراء، ونراها برتقالية أو حمراء عند الشروق والغروب، لكن ضوءها في الحقيقة أبيض. فهو خليط من كل الألوان معاً، والعين ترى هذا الخليط أبيض. لو نظرت إليها من خارج الغلاف الجوي، بمرشح آمن، لرأيتها بيضاء.

من الطريف أن أقوى ألوان ضوء الشمس هو الأخضر، كما يوضح مركز ستانفورد الشمسي، لكنها لا تبدو خضراء، لأن الألوان الأخرى قوية أيضاً، والخليط كله أبيض.

فلماذا تبدو صفراء؟ لأن هواء الأرض يشتت الضوء الأزرق أكثر من غيره، فيملأ به السماء ويُنقصه من قرص الشمس، فيميل لونها قليلاً إلى الأصفر. عند الأفق يقطع ضوؤها طريقاً أطول في الهواء، فيضيع منه أزرق أكثر، فتبدو برتقالية أو حمراء. تفصيل ذلك في سؤال لماذا السماء زرقاء؟. أما اسم «القزم الأصفر» فهو اسم لنوع الشمس بين النجوم، لا وصف للونها، كما في صفحة الشمس.

ماذا ترى بعينك؟

لا تنظر إلى الشمس مباشرة أبداً، ولا بنظارة شمسية عادية، فضوؤها قد يتلف العين في ثوانٍ، والطرق الآمنة في سؤال كيف أشاهد كسوف الشمس بأمان؟.

لكنك تستطيع أن تلاحظ أثر الهواء في لونها دون خطر: راقب السماء عند الغروب، وانظر كيف يتحول لون الأفق إلى البرتقالي والأحمر.

أجمل فرصة لترى طبقات الشمس العليا بعينك قادمة: الكسوف الكلي يوم 2 أغسطس 2027. ففي دقائق الكلية فقط، وداخل مسارها فقط، يُحجب القرص الساطع، فترى حافة حمراء رقيقة هي الكروموسفير، وتاجاً أبيض حوله هو الهالة التي تبلغ حرارتها مليوني درجة. دفء الشمس الذي تشعر به على الأرض كل يوم مصدره كله ذلك القلب البعيد.