11.17 כתמי השמש
אריסטו הכריז, על בסיס חשיבה פילוסופית, כי השמש היא כדור מושלם. משקיפים זהירים, לעומת זאת, ציינו כי לפעמים השמש נראית
אריסטו הכריז, על בסיס חשיבה פילוסופית, כי השמש היא כדור מושלם. משקיפים זהירים, לעומת זאת, ציינו כי לפעמים השמש נראית
אחת הדרכים ללמוד על פנים השמש היא למדוד את האופן שבו השמש רוטטת. השמש מתנודדת ורוטטת בתדרים רבים, בדומה לפני
ההבנה כי השמש שלנו מופעלת באמצעות היתוך גרעיני הביאה להקלה בקרב המדענים, שהיו מוטרדים מחוסר התאמה בין ההרכב הכימי של
הכרומוספירה (כלומר "שכבת צבע") שוכנת מיד מעל הפוטוספירה. הכרומוספירה היא אזור גז בוהק ורוד בטמפרטורה של כ- 10,000 קלווין. האור
השמש מייצרת אנרגיה עמוק בתוך ליבתה, באמצעות היתוך גרעיני ממיר מימן לאטומים כבדים יותר. כאשר האטומים מתמזגים, האנרגיה משתחררת ומתחילה
מצוידים בידע על גודל, הרכב ומקור האנרגיה של השמש, אסטרונומים יכולים לפתח מודל המתאר את התנאים הפיזיים בכל נקודה בתוך
הרמן פון הלמהולץ הראה ב- 1871 כי תפוקת האנרגיה של השמש תהיה שווה לשחרור של 7000 ק"ג פחם בכל שעה
השמש זורחת כתוצאה מהיתוך גרעיני. בתהליך זה, האנרגיה משוחררת על ידי מיזוג של גרעיני אטומים קלים לגרעין אחד, כבד יותר.
כדי להבין כיצד ניתן לשחרר אנרגיה מגרעין האטום, חשוב להכיר את מושג אנרגית הקשר. במהלך המחקר של האסטרונומיה אנו נתקלים
ראוי לחשוב על החומר כעל "אנרגיה קפואה". זוהי ההבנה המדהימה כי מסת נראית כדבר מוחשי, "דברים" שניתן להחזיק ביד, בעוד
בשנת 1905, מדען צעיר בשם אלברט איינשטיין הפתיע את העולם המדעי בסדרת מאמרים שעסקו באופי המסה, האנרגיה והזמן. הייתה זו
במשך זמן רב מקור האנרגיה של השמש היה תעלומה מדעית גדולה. ניתן להראות כי אנרגיה כימית של שריפת דלקים אינה
מאז שניוטון הראה כי אור השמש הוא תערובת צבעים, מדענים למדו את ספקטרום השמש. ב- 1817 גילה הפיסיקאי הגרמני יוסף
לורד קלווין, על שמו נקראת סולם הטמפרטורה של קלווין, היה אחד המדענים המפורסמים ביותר בימיו. חלק מהישגיו המדעיים עסקו בנושאי
שום רכב חלל מעולם לא חקר את אטמוספרת השמש, כפי שנחקרו כוכבי הלכת. כדי לחקור את השמש או הכוכבים חייבים האסטרונומים
האסטרונומיה המודרנית מרבה לעסוק בכוכבים – כיצד הם מייצרים את האנרגיה שלהם? איזה סוגי אור הם מקרינים? איך הם נוצרים?
השמש היא הכוכב הקרוב ביותר אלינו. רק חלק אחד ממנה גלוי לעינינו, זוהי הפוטוספירה – שכבת פני השטח של השמש, שצבעה צהבהב.