كتب - د.زغلول النجار

أولا‏ًً :‏ الشمس في القرآن الكريم ‏:‏

ورد ذكر الشمس في القرآن الكريم ‏35‏ مرة‏,‏ منها ‏33‏ مرة باسمها الشمس‏,‏ ومرتين بصفتها بأنها سراج‏ مرة، وسراج وهاج مرة أخرى ‏.‏

وتصف هذه الآيات القرآنية الشمس بأنها ضياء‏ ـ‏ أي مصدر للضوء‏ ـ‏ وبأنها سراج‏ ـ‏ أي جسم متقد‏,‏ مشتعل‏,‏ مضيء بذاته‏ ـ‏ وبأنها سراج وهاج‏ ـ‏ أي شديد الوهج‏ ـ وأنها والقمر آيتان من آيات الله‏,‏ وأن الله ـ تعالى ـ قد جعل لنا من انضباط حركاتهما وسيلة دقيقة لحساب الزمن‏‏ والتأريخ للأحداث،‏ وأنهما والنجوم مسخرات بأمر الله‏,‏ مسبحات بحمده‏,‏ ساجدات لجلال عظمته‏,‏ وأن هذا التسخير لأجل مسمى ينتهي بعده كل هذا الوجود‏،‏ وأن بداية تهدم الكون الحالي تتمثل في بداية تكور الشمس وانكدار النجوم‏ :‏ " إِذَا الشَّمْسُ كُوِّرَتْ . وَإِذَا النُّجُومُ انكَدَرَتْ " ‏(التكوير‏:2,1) .‏

ثم في جمع كلٍ من الشمس والقمر ‏:‏ " فَإِذَا بَرِقَ البَصَرُ .‏ وَخَسَفَ القَمَرُ .‏ وَجُمِعَ الشَّمْسُ وَالْقَمَرُ "‏ (القيامة‏:7‏ ـ‏9) .‏ وهذه كلها من الحقائق التي لم يصل العلم المكتسب إلى معرفتها إلا في أواخر القرن العشرين‏,‏ وورودها في كتاب الله المنزل من قبل أربعة عشر قرناً بهذه الدقة والإيجاز والشمول من أوضح جوانب الإعجاز العلمي في كتاب الله ‏.‏ وتمايز الآيات القرآنية الكريمة باستمرار بين ضوء الشمس ‏(‏الضياء‏)‏ ونور القمر ‏(‏النور‏)‏، وتستخدم تبادل كلٍ من الليل والنهار‏,‏ ومد الظل وقبضه‏,‏ ومرور الجبال مر السحاب في إشارات ضمنية رقيقة إلى دوران الأرض حول محورها أمام الشمس‏ .‏

ثانيا‏ًً :‏ الشمس في علوم الفلك ‏:‏ ماهية الشمس‏ :‏

الشمس نجم متوسط الحجم من النجوم العادية‏,‏ يبعد عن الأرض بمسافة مائة وخمسين مليون كيلو متر في المتوسط‏,‏ وهي على هيئة كرة من الغاز الملتهب يبلغ قطرها ‏1.400.000‏ كيلو متر ‏(‏أي ما يزيد على‏110‏ مرات قدر قطر الأرض‏),‏ ويبلغ حجمها ‏142.000‏ تريليون كيلو متر مكعب ‏(‏أي قدر حجم الأرض‏1.300.000‏ مرة‏)،‏ ويقدر متوسط كثافها بنحو ‏1.4‏ جرام للسنتيمتر المكعب‏,‏ وتقدر كتلتها بنحو ألفي تريليون تريليون طن ‏(‏أي‏333.000‏ مرة قدر كتلة الأرض‏),‏ وتقدر جاذبيتها بنحو ‏28‏ ضعف قوة الجاذبية على سطح الأرض ‏.‏

وتمثل كتلة الشمس وحدها نحو ‏99%‏ من كتلة المجموعة الشمسية‏،‏ وتتناقص الكثافة في داخل الشمس من ‏200‏ جرام للسنتيمتر المكعب في نواتها إلى جزء من عشرة ملايين جزء من الجرام لكل سنتيمتر مكعب عند سطحها ‏.‏

ونظراً لارتفاع الضغط في قلب الشمس إلى ما يساوي أربعمائة مليار ضغط جوي، فإن عملية الاندماج النووي بين نوى ذرات الأيدروجين تنشط منتجة نوى ذرات الهيليوم ، وتنطلق الطاقة التي ترفع درجة حرارة قلب الشمس إلى أكثر من ‏15‏ مليون درجة مطلقة‏ .‏

وبواسطة عملية الاندماج النووي تفقد الشمس في كل ثانية نحو خمسة ملايين من الأطنان ‏(4.6‏ مليون طن‏)‏ من كتلتها على هيئة طاقة، مما يؤكد أن الشمس تتحرك إلى فناء حتمي‏,‏ لن يتم بهذه العملية‏,‏ ولكن هذه الحقيقة تؤكده وتشير إليه، وسبحان القائل في أربعة مواضع من كتابه الكريم ‏: " ...‏ وَسَخَّرَ الشَّمْسَ وَالْقَمَرَ كُلٌّ يَجْرِي لأَجَلٍ مُّسَمًّى ‏....‏ " (‏الرعد‏:2;‏ لقمان‏:29;‏ فاطر‏:13;‏ الزمر‏:5) .‏

والقائل ‏: "‏ مَا خَلَقْنَا السَّمَوَاتِ وَالأَرْضَ وَمَا بَيْنَهُمَا إِلاَّ بِالْحَقِّ وَأَجَلٍ مُّسَمًّى ‏..." (الأحقاف‏:3) .‏ وتتركز الطاقة المنتجة في قلب الشمس‏,‏ وتتناقص بالتدريج من أكثر من ‏15‏ مليون درجة مطلقة في مركز الشمس إلى نحو ‏6000‏ درجة مطلقة على سطحها عبر مسافة نصف قطر الشمس المقدرة بنحو ‏700.000‏ كيلو متر‏,‏ أي بتدرج حراري يقدر بنحو ‏20‏ درجة مطلقة لكل كيلو متر تقريباً ‏.‏

البنية الداخلية للشمس‏ :‏

تنبني الشمس من نواة تتطابق عليها عدة نطق تتمايز من الداخل إلى الخارج على النحو التالي ‏:‏ ‏(1)‏ نواة الشمس ‏(The Solar Core) :‏

ويبلغ قطرها نحو ‏346.000‏ كيلو متر‏,‏ وتعتبر فرناً ذرياً هائلاً‏,‏ تتم فيه عملية الاندماج النووي مولدة طاقة تقدر بأكثر من ‏15‏ مليون درجة مطلقة‏‏ تحت ضغط يقدر بنحو الأربعمائة مليار ضغط جوي‏,‏ مما يؤدي إلى تزايد كثافة المادة في نواة الشمس حتى تصل إلى ما بين التسعين والمائتي جرام للسنتيمتر المكعب‏,‏ ولذلك يتركز نحو ‏60%‏ من كتلة الشمس في نواتها التي لا تشغل سوى ‏2%‏ فقط من حجم الشمس‏ .‏

‏(2)‏ نطاق الإشعاع الشمسي ‏(The Solar Radiation Zone) :‏ ويحيط بنواة الشمس بسُمك يصل إلى ‏325.000‏ كيلو متر‏,‏ والمادة في هذا النطاق أقل كثافة وحرارة من مادة النواة‏,‏ وتمر به طاقة الشمس المنتجة في النواة على هيئة أشعة جاما‏,‏ ثم تستكمل إلى بقية موجات الطيف الكهرومغناطيسي كاملاً في حدود هذا النطاق، ابتداءً من تلك الأشعة إلى الأشعة الراديوية وما بينهما من الأشعة السينية‏,‏ وفوق البنفسجية‏,‏ وأشعة الضوء الأبيض‏,‏ والأشعة تحت الحمراء‏ .‏

‏(3)‏ نطاق الشمس الفقاعي أو نطاق تيارات الحمل في الشمس‏ (The Solar Convective Zone) : ويقدر سمكه بنحو ‏150.000‏ كيلو متر‏,‏ وفيه تتبرد التيارات المندفعة من نواة الشمس عبر نطاق الإشعاع إلى هذا النطاق بطريقة مستمرة، فتهبط من قمته إلى قاعدته، ثم تصعد إلى القمة وتهبط إلى القاعدة في ترددات كثيرة من تيارات الحمل، ومن هنا جاءت تسميتها‏،‏ وتبلغ كثافة المادة في هذا النطاق نحو ‏0.01‏ جرام للسنتيمتر المكعب‏,‏ وتقدر درجة حرارتها بنحو المليون درجة مطلقة‏,‏ وضغطها بنحو المليون ضغط جوي ‏.‏

‏(4)‏ نطاق الضوء الشمسي أو الكرة الشمسية المضيئة ‏(The Solar Photosphere) : وهو الجزء المرئي من الشمس‏,‏ ويبدو من بُعد على هيئة الأرض المملوءة بالحصى الذي يزيد قطر الواحدة منه في الحقيقة على مئات الكيلو مترات‏,‏ ويتبدل هذا الحصى كل عشر دقائق لشدة الغليان‏، ويقدر سُمك هذا النطاق بنحو خمسمائة كيلو متر‏,‏ وتقدر درجة حرارته بنحو ستة آلاف درجة مطلقة‏,‏ وكثافة المادة فيه بنحو جزءين من عشرة ملايين جزء من الجرام للسنتيمتر المكعب‏,‏ وضغطها بنحو ‏0.1‏ من الضغط الجوي‏,‏ ويتميز هذا النطاق بوجود ما يسمى بالبقع الشمسية‏ (‏أو كلف الشمس‏)‏، وهي مساحات داكنة باردة نسبياً ‏(4000 درجة مطلقة‏)‏ على هيئة مراكز لدوامات من الاضطرابات الغازية الحلزونية الحركة مع توليد مجال مغناطيسي يفوق مغناطيسية الأرض بملايين الأضعاف، فتؤثر على الاتصالات اللاسلكية تأثيراً كبيراً ‏.‏

‏(5)‏ نطاق الألوان الشمسية أو الكرة الملونة للشمس ‏(The Solar Chromisphere) : ويقدر سمكه بأكثر من عشرة آلاف كيلو متر‏,‏ وتصل درجة حرارته إلى أكثر من عشرة آلاف درجة مطلقة‏,‏ ويتناقص ضغطه إلى جزء من المليون من الضغط الجوي‏,‏ وتبلغ كثافة المادة فيه ‏(3×10-12‏ جرام‏)‏ للسنتيمتر المكعب‏,‏ ويعتبر جزءاً من الغلاف الغازي للشمس‏ ،‏ وكلٌ من درجة حرارة هذه الكرة الملونة‏,‏ وكثافة المادة فيها لا تسمحان برؤيتها لا بالعين المجردة‏,‏ ولا بواسطة المناظير المقربة إلا في حالة الكسوف الكلي للشمس‏,‏ أو باستخدام وسائط صناعية لحجب نطاق الضوء ‏.‏

‏(6)‏ نطاق الأشواك الشمسية ‏(The Solar Spicules Zone) : وهو نطاق يندفع فيه غاز الأيدروجين من حافة نطاق الألوان الشمسية إلى ارتفاع عشرة آلاف كيلو متر في دفعات متتالية تستمر الواحدة منها لمدة خمس عشرة دقيقة ثم تهبط فتبدو على هيئة الأشواك المتحركة على حافة الشمس‏،‏ ومن هنا كانت التسمية‏,‏ ويعتبره عدد من الدارسين جزءاً من نطاق الألوان الشمسية ‏.

‏ ‏(7)‏ هالة‏ (‏إكليل‏)‏ الشمس ‏(The Solar Corona) : وتمثل بنطاق أكثر شفافية من النطق الموجودة في داخله‏,‏ وتشكل مع النطاقين السابقين الغلاف الغازي للشمس‏,‏ ويحدها من أسفل الحد الأعلى لنطاق الأشواك‏,‏ ولا حد أعلى لها، إذ تنتشر مادتها لتتداخل مع مادة الكون‏,‏ ولأسباب لم تعرف بعد ترتفع درجة الحرارة في هالة الشمس إلى أكثر من مليون درجة مئوية‏,‏ ولذلك تتأين كل الذرات الموجودة، فيمكن رؤية الإكليل في الأشعة السينية الرخوة ‏(Soft X-Ray) ، وتبلغ كثافة المادة في هالة الشمس واحداً من ألف مليون مليون من الجرام للسنتيمتر المكعب ‏، ويصل الضغط إلى ستة من مائة مليون من الضغط الجوي‏، وتمتد ألسنة من نطاق الألوان الشمسية فتصل إلى هالة الشمس، وتعرف باسم ألسنة اللهب ‏(‏أو البروزات‏)‏ الشمسية‏ (Solar Prominances)‏، وهي من الظواهر الشمسية المهمة التي تأتي في المقام الثاني بعد البقع الشمسية،‏ وترتفع هذه البروزات الشمسية لمسافات تتراوح بين عشرة آلاف وأربعين ألف كيلو متر فوق هالة الشمس‏,‏ وتتعدى ذلك في أوقات الانفجارات الشمسية فتصل إلى نحو السبعمائة ألف كيلو متر ‏.‏

وهذه الألسنة من اللهب الشمسي ‏(‏البروزات الشمسية‏)‏ يمكن أن تُرى بالعين المجردة في أوقات الكسوف الكلي للشمس‏,‏ وبعضها ثابت تقريباً أو قليل التغير‏,‏ والبعض الآخر مؤقت‏‏ وشديد التغير، ويسمى باسم ألسنة اللهب الطائرة‏,‏ وتتراوح فترات ثورانها بين دقائق معدودة وعدة أيام‏,‏ ويؤكد تحليل أطياف مادتها وجود كلٍ من الأيدروجين‏,‏ والهيليوم‏,‏ والكالسيوم المتأين بالإضافة إلى بعض العناصر الأخرى ، وتتراوح درجة حرارة تلك البروزات الشمسية بين ستة آلاف وثمانية آلاف درجة مطلقة‏ .‏

ومن الظواهر الشمسية الأخرى ما يعرف باسم الومض‏ (‏أو الوهج‏)‏ الشمسي‏ (Solar Flares)‏ ، وتحدث نتيجة للزيادة المفاجئة في انبعاث نوى ذرات الأيدروجين من مناطق البقع الشمسية لفترات تتراوح بين ثوان قليلة وعشر دقائق يصاحبها انطلاق كميات هائلة من الطاقة .

‏ والشمس محاطة بسحابة من الجسيمات المشحونة بالطاقة‏ التي تندفع منها في كل الاتجاهات مكونة ما يسمى بـالرياح الشمسية، تنطلق منها تلك الجسيمات بسرعات قد تصل إلى أكثر من ‏720‏ كيلو مترا في الثانية ‏.‏

الاتزان داخل الشمس‏ :‏ تتكون الشمس أساساً من غاز الأيدروجين بنسبة ‏81.76%,‏ وغاز الهيليوم بنسبة ‏18.17%‏ من حجم الشمس‏,‏ بالإضافة إلى نسب ضئيلة من عناصر أخرى لا يتعدى حجمها ‏0.07‏ %,‏ على ذلك فالشمس عبارة عن خليط ملتهب من غازي الأيدروجين والهيليوم بنسبة حجمية تبلغ ‏4:1‏ تقريبا‏ًً,‏ وهي نسبة اتحاد نوى ذرات الأيدروجين لتكون نوى ذرات الهيليوم بعملية الاندماج النووي، حيث تتحد نوى أربع ذرات من الأيدروجين لتنتج نواة واحدة من نوى ذرات الهيليوم وتنطلق الطاقة الهائلة‏ .‏ والشمس تحول في كل ثانية ‏655‏ مليون طن من الأيدروجين إلى نحو‏650‏ مليون طن من الهيليوم ، ويتحول الفرق بين الكميتين‏ ـ المقدر بنحو خمسة ملايين من الأطنان‏ ـ إلى طاقة تمثل الطاقة المنبعثة من الشمس باستمرار وجودها‏ .‏ ونظراً للجاذبية الهائلة التي تحدثها الشمس على مكوناتها، فإنها تتجاذب كلها في اتجاه مركزها تجاذباً تنتج عنه ضغوط هائلة، ترفع درجة حرارة لب الشمس إلى المستوى الذي يسمح ببدء واستمرار نشاط عملية الاندماج النووي‏ .‏

ولو كانت الشمس تتأثر بمجال جاذبيتها فقط، لأدى ذلك إلى انهيارها ، خاصة أنها مجرد كرة من الغاز‏,‏ والسبب في عدم انهيارها هو وجود قوى صادرة من داخلها إلى خارجها ، مثل القوة الناتجة عن تمدد الغازات في درجات الحرارة المرتفعة‏ .‏ وبحساب كلٍ من كتلة الشمس وشدة مجال جاذبيتها أمكن حساب درجات الحرارة اللازمة لإحداث هذا التوازن ، وهي أرقام مذهلة تتراوح بين ‏15‏ مليوناً‏,‏ و‏20‏ مليون درجة مطلقة‏ .‏

والشمس عاشت طيلة فترة وجودها المقدرة بنحو عشرة بلايين من السنين في اتزان دقيق بين جاذبيتها الهائلة على مكوناتها التي تضغطها في اتجاه المركز منها‏,‏ ودرجات الحرارة الفائقة في مركزها التي تدفع بمكوناتها بعيداً عنه‏ .‏

وعلى ذلك فإن الحجم الهائل للشمس‏,‏ وكتلتها الرهيبة لا يمكِّنان مادتها إلا أن تكون في حالة شبه غازية‏,‏ ملتهبة‏,‏ متوهجة‏,‏ ولو تغير حجم وكتلة الشمس ـ ولو قليلاً ـ عن القيم المحددة لها لتغير سلوك مادتها تماماً عن سلوكها الحالي؛‏ لأن السبب في إضاءة النجوم وتوهجها واندلاع عملية الاندماج النووي في قلوبها‏,‏ وانطلاق الطاقة منها هو تكونها من كتلة وحجم معينين‏ .‏ فسبحان الذي قدر تلك الكتل ووضع تلك السنن ‏.‏

والمادة في قلب الشمس توجد على هيئة تختلف عن الحالات الثلاث المعروفة بها على الأرض‏ ـ‏ الصلبة‏,‏ والسائلة‏,‏ والغازية‏ ـ وتعرف هذه الحالة باسم حالة البلازما‏,‏ وفيها تتفكك مكونات الذرات إلى نوى عارية‏,‏ وإليكترونات حرة‏,‏ فتستعيد قابليتها للانضغاط بتضاؤل المسافات بين اللبنات الأولية للمادة إلى واحد من مائة ألف من المسافات الفاصلة بين الذرات في حالات المادة العادية ‏،‏ ولذلك يمكن اعتبار حالة البلازما صورة من صور المادة الغازية المكدسة التي تصل فيها الكثافة إلى نحو مائة مليون طن للسنتيمتر المكعب، وتعرف باسم الكثافة النووية ‏(Nuclear Density) .‏

والشمس في تمدد مستمر نتيجة لعنف التفاعلات النووية في داخلها‏,‏ ولولا ذلك لانفجرت كقنبلة هيدروجينية عملاقة‏.‏

(يتبع غدا)