שום רכב חלל מעולם לא חקר את אטמוספרת השמש, כפי שנחקרו כוכבי הלכת. כדי לחקור את השמש או הכוכבים חייבים האסטרונומים להיום להסתמך על ראיות עקיפות: לפרש את האור המגיע מהם ונאסף על ידי טלסקופים. תארו לעצמכם הייתם צריכים להסיק מסקרנות רבות לגבי אדם רק בעזרת תכולת הבית או הדירה שלו. הבגדים שלו, הספרים והמוזיקה שלו, והמזון במטבח שלו יספק לכם רמזים חשובים. אתה יכול ללמוד על האדם הרבה גם מבלי לפגוש אותו. הסקה בעזרת תצפיות עקיפות היא אחת השיטות המקובלות באסטרונומיה. רוב הראיות העקיפות הן קרינה אלקטרומגנטית מאזורים שונים של השמש. אנו מפרשים ראיות אלה בסיוע חוקי הפיזיקה, הפועלים על חומר במצב של גז חם מאוד. למרות שהראיות שלנו הן עקיפות, טכניקות רבות עוצמה של ניתוח תצפיות עוזרות לנו כשיש ליצור מודלים המסייעים בסגירת הפערים הנובעים מהתצפיות שלנו.
בימי קדם, אסטרונומים בסין ובהודו הבחינו בנקודות כהות על פני השמש, הנקראות כתמי שמש. בשנת 1600, כאשר היפנו את הטלסקופים הראשונים לעבר השמש, הצליחו האסטרונומים לעקוב מקרוב אחר כתמי השמש. גלילאו ראה את "הפגמים" האלה כראיה לכך שהשמש אינה כדור חלק ומושלם. הוא השתמש בראיות אלה כדי להתמודד עם רעיונותיו של אריסטו, שחשב כי החפצים השמימיים הם מושלמים ובלתי משתנים. למרות שהייתה זו כנראה תובנה פשוטה, התצפית של גלילאו סימנה נטישת התפיסה היוונית העתיקה של מבנה היקום. למרבה הצער, תצפית ישירה של השמש מסוכנת ביותר. גלילאו בילה את שנותיו האחרונות כמעט עיוור לחלוטין משנות התבוננותו בשמש.
מה רומזים כתמי השמש מבנה השמש? במשך כמעט 400 שנה, אסטרונומים עוקבים אחרי מספר כתמי שמש במטרה למדוד את פעילות השמש ואת קצב סיבוב השמש סביב צירה. היום אנו יודעים כי כתמי השמש הם הפרעות בשדה המגנטי על פני השמש. השמש קרובה מספיק כדי שנוכל לצפות בסערות המתפתחות על פני השטח שלה. אנו יודעים כי השמש משילמה סיבוב בקו המשווה שלה בכל 25.4 ימים ביחס לכוכבים. השמש מסתובבת סביב צירה כל 27.3 ימים יחסית לכדור הארץ; שכן התנועה כדור הארץ סביב צירו היא באותו כיוון כמו סיבוב השמש. כמו פלנטת צדק, השמש מסתובבת באופן דיפרנציאלי. אזור קו המשווה שלה מסתובב מהר יותר (25 ימים) מאשר באזורי הקוטב (33 ימים) – עוד הוכחה לכך שלשמש הינה כדור גזי ולא מוצק.
באדיבות וויקיפדיה
מדענים חקרו את ספקטרום השמש מאז שניוטון הראה כי אור השמש הוא למעשה תערובת צבעים באמצע המאה ה-17. ב- 1817 גילה הפיזיקאי הגרמני ג'וזף פראונהופר שאורכי גל מסוימים חסרים בספקטרום של השמש; בספקטרום נראה של השמש מופיעים קווים צרים, כהים. מה המשמעות של קווים האלה? יסוד במצב גזי חם פולט קרינה באורכי גל מסוימים ולא אחרים. אלה נפלטים במרווחי צרים של אורכי גל, האופייניים לכל יסוד, בדומה לטביעות אצבעות. קווים אלה נקראים קווי פליטה. חוקרים מצאו עד מהרה כי קווי פליטה של המימן מתאימים בדיוק למקום של קווי פראונהופר בספקטרום השמש. שתי מערכות הקווים נגרמו מאותו יסוד ממנו מורכבת מרבית השמש – המימן. בשנת 1868, ערך האסטרונום צרפתי פייר ג'סאן תצפית בליקוי חמה בהודו, במהלכה הבחין בתכונות ספקטרליות לא מוכרות של השמש. היו אלה קווי הבליעה של היסוד השני הנפוץ ביותר בשמש – הליום. שמו של ההליום נובע מהמלה הליוס – שמש ביוונית. עברו כמעט שלושים שנה עד שההליום התגלה גם על פני כדור הארץ!
Author: Chris Impey