روش تحقیق بررسی آینده ی خورشید از نظر علوم مختلف

فصل اول

مقدمه

بیان مسئله

اهمیت و ضرورت تحقیق

اهداف تحقیق

کاربست یافته ها

سؤالات پژوهشی

تعاریف

متغیّرهای مورد بررسی

مقدمه

در تحقیق حاضربه معرفی اجمالی خورشید و همچنین توضیحاتی در باره ی نظریات یافرضیات مختلف درباره ی آن پرداخته شده است.ماسعی کرده ایم تاحدودی به مردم اطلاعاتی ارائه دهیم تاشایدنقشی درافزایش اظلاعات و معلومات

عمومی آنهاو بالاخص دانش آموزان که ممکن است در کارهای پژوهشی خود از این تحقیق استفاده نمایند داشته باشیم.

درفصل اول این پژوهش تاحدودی به معرفی آن پرداخته ایم ، دراین فصل بخشهای مختلفی نامبرده شده که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.این موارد مفصلاً در فصل دوم شرح داده خواهد شد.

بیان مسئله

در تحقیق حاضر تلاش می شود با در نظر گرفتن عقاید عموم  مردم از آینده خورشید و با نگرش به حقایق موجود ، برداشتی بهتر از این عنوان به عمل آید تا عموم مردم به خورشید و آینده ای که درانتظار آن خواهد بود جوری دیگر بنگرند و مسئله اساسی که در این تحقیق مورد بررسی قرار می گیرد این است که تاکنون علم نجوم و فیزیک تا چه حدی توانسته اند آینده خورشید را پیش بینی کنند .

اهمیت و ضرورت تحقیق

یکی از مهمترین نگرانی های بشر امروزی تفکر در باره ی محل زندگی آینده ی او یا به عبارت دیگر سیاره ی بعدی که مورد هجوم و تسخیر او قرار می گیرد است. ژابا نمی توان گفت مهمترین عامل این نگرانی ،نگرانی در باره آینده خورشید است ؟شاید اکثریت عوام بدانند خورشید در آینده های هر چند بسیار دور ممکن است سرد شود،البته انفجار آن نیز ممکن است.اگاهی دقیق مردم کشور مادراین موردبسیارکم است و حتی می توان گفت نزدیک به صفر است. در نتیجه دراذهان عموم سؤالات بسیاری پدیدآمده است.دراین تحقیق تلاش شده است تا افراد به پاسخ برخی ازسؤالات خود در این باره برسند.می تواتن گفت کمترکسی در این مقطع به انجام این گونه پژوهشها پرداخته است و این تحقیق از مواردی است که این موضوع را مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار داده است. به همین دلیل این تحقیق می تواند یک منبع خوب برای موارداستفاده ی مشابه باشد.

اهداف تحقیق

دراین تحقیق بررسی آینده ی خورشید به عنوان هدف اصلی دنبال می شود و مفصلاًبه آن پرداخته شده است.

اهداف ویژه ی تحقیق به عمل آمده عبارتند از:

1- بررسی آینده ی خورشید از نظر علوم مختلف (فیزیک و نظریات آن ): درفصل دوم این تحقیق مطالبی از کتابها و منابع مختلف بیان شده است.یکی از مهمترین تکیه گاههای نظریات بیان شده در این رابطه تبصره ها و موارد نظریات نسبیت انیشتین است .

کاربست یافته ها[1]

تحقیق حاضرمیتواندمورداستفاده افرادیاسازمانهای ذیل قرارگیرد:

1- مجلات علمی منتشر شونده

2- علاقمندان به علم نجوم و موضوع خورشیدمخصوصاً دانش جویان یا کسانی که به حضوروشرکت در المپیادهای نجوم علاقه دارند.

سؤالات پژوهشی

در برابر علم و دانش فراوان بشر،سؤالاتی بیان می شود:

1- آیا خورشید روزی خاموش خواهدشد؟ایاروزی به نابودی می انجامد؟

2- کی  این اتفاق خواهد افتاد؟

3- آیانابودی خورشیدحیات برروی زمین را نابود خواهد ساخت؟

4- آیا ممکن است خورشیدبه یک کوتوله قرمزتبدیل گردد؟

5- خورشیدازچه تشکیل شده است؟

6- چگونه انسان توانسته به آنچه در اعماق خورشیدو ستارگان پنهان است پی ببرد؟

تعاریف

خاصیت مغناطیسی خورشید = خورشید هم مثل زمین مغناطیسی ست. دانشمندان حوزه مغناطیسی را منطقه ای توصیف می کنند که نیروی مغناطیسی در آن حتی با یک قطب نما نیز شناخته می شود. حوزه مغناطیسی خورشید فقط دوبرابر حوزه مغناطیسی زمین است.

حوزه مغناطیسی خورشید در منطقه کوچکی متمرکز شده. این حوزه تأثیراتی را روی سطح خورشید و جو آن به جا گذاشته. در نتیجه شکل هایی بر روی خورشید به وجود آمده اند که ساختمان های سرد و تاریکی به نام لکه های خورشیدی تا فوران های جرم خورشید را شامل می شوند.

ذرات تشعشعی = پروتون ها و نوترون ها به شکل باد خورشیدی از خورشید به همه مسیرها جریان پیدا می کنند. این ذرات نزدیک زمین هم می آیند اما حوزه مغناطیسی زمین نمی گذارد به سطح زمین برسند.

اما این ذرات که از فوران ها و پرتاب جرم خورشید ناشی می شوند, به جو زمین می رسند. این ذرات به نام اشعه های کیهانی خورشیدی نامیده می شوند. بیشتر آنها پروتون ها هستند اما ذرات سنگین تری مثل الکترون ها را هم شامل می شوند. این ذرات انرژی زیادی دارند. در نتیجه می توانند برای فضانوردان و ماهواره ها بسیار خطرناک باشند.

 متغیر های مورد بررسی

متغیرهای مورد بررسی این پژوهش به چند دسته تقسیم میشوند:

1- متغیر مستقل : میزان هیدروژن موجود در هسته ی خورشید به عنوان متغیر مستقل این تحقیق بیان می شود.این متغیر به وسیله ی واکنش های درون خورشیدافزایش یاکاهش می یابد.

 2- متغیر وابسته: میزان انرژی تولیدی در هسته ی خورشید که حاصل از انجام واکنشهای هسته ای (تبدیل هیدروژن به

هلیوم)است به میزان هیدرژن موجوددرهسته ی خورشیدوابسته می باشد.هرچه میزان واکنشها بیشتر باشد می توان گفت

سوخت بیشتر یعنی هیدروژن بیشتری مصرف می شوددرنتیجه انرژی بیشتری آزاد می شود.

3- متغیر پیش بین : سوخت آینده ی خورشیدپس ازمصرف تمام هیدروژن موجود درآن به عنوان متغیر پیش بین مطرح می شود.پیش بینی می شودپس از مصرف تمام هیدروژن موجود در هسته ی خورشید و تبدیل آن به هلیوم ،فرآورده ی واکنش ها یعنی هلیوم به عنوان سوخت مصذف خواهند شدوبه عناصرسنگینترتبدیل می شوند.

[1] - البته این تحقیق در سطح دانش آموزی انجام گرفته است و به شرح اجمالی مطالب موجود در منابع و نظریات دیگر پرداخته است .

فصل دوم

مقدمه

مقدمه

درفصل اول این تحقیق به معرفی و تشریح مختصربعضی موارد پرداختیم. درفصل دوم سعی در توضیح این مواردداریم.این فصل شامل بررسی نظریات مختلف منتشر شده در مجلات علمی ،سایتهای علمی ،کتابهای متعدد تحت عنوان ادبیات و پیشینه ی تحقیق است. دراین فصل اهداف تحقیق به طور مفصل شرح داده شده اند و سعی شده که از نظریات علمی هرچه مطمئن تر و دقیق تر استفاده شود.

خورشید

تنها ستاره منظومه شمسی است و حدودا شامل 86/99% درصد جرم کل منظومه شمسی را تشکیل می دهد . خورشید به دلیل جرم عظیمش دارای نیروی گرانش بسیارقوی است ، طوری که سیارات را وادار کرده در مدارشان بر گردش حرکت کنند.

خورشید یا خور یا هور یکی از ستارگان کهکشان ماست. و تنها ستاره سامانه خورشیدی می باشد. منبع اصلی نوروگرماودر یک کلام زندگی بر روی زمین این ستاره است که با فاصله ای حدود 150 میلیون کیلومتری از زمین قرار گرفته و قطری تقریباً معادل 1میلیون 390 هزار کیلومتر و وزنی معادل 330 هزار بار سنگین تر از زمین دارد.

مشخصات فیزیکی خورشید :

۱- قطر خورشید درحدود ۱,۳۹۲,۰۰۰ کیلومتر یا ۱۰۹ برابر قطر زمین است.

۲- جرم خورشید ۳۳۳,۰۰۰ برابر جرم زمین است (جرم زمین 1027×6 ) و مقدار جرمی که خورشید از دست می دهد درحدود ۴/۲ میلیون تن در ثانیه است.

3- قطر خورشید حدود 1392000 کیلومترکه معادل 109 برابر قطر زمین است.

4- وزن مخصوص خورشید ۴۱/۱ گرم بر سانتی متر مکعب است.

5- حجم خورشید 1033× 4/1 سانتی متر مکعب که حدودا معدل 1,400,000 برابر حجم زمین است .

6- دمای مرکز خورشید ۰۰۰/۰۰۰/۱۵درجه کلوین(20,000,000 درجه سانتی گراد) است.

7- مدت چرخش وضعی: ۲۵ روزدر استوا که درحوالی قطب ها به ۳۴ روز می رسد.

8- یک سال کیهانی زمانی است که خورشید یک بار به دور کهکشان می چرخد ودر حدود ۲۲۵ میلیون سال است.

9- قطر زاویه ای خورشید درآسمان ۳۲ دقیقه است . قدر ظاهری خورشید ۷/۲۶- است .

ترکیب شیمیائی خورشید :

در حدود 99% وزن خورشید را گازهای هیدروژن(H2) و هلیوم (He) تشکیل داده اند ، که از مقدار نیز حدود 70% هیدروژن39% هلیوم و یک درصد مابقی ، شامل سایر گازها می شود. در خورشید هرثانیه 500 میلیون تن هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود که فقط حدود 5% آن به شکل انرژِی از خورشید خارج می گردد.

سامانه خورشیدی سامانه ستاره‌ای است متشکل از خورشید و اجرام فضایی که در دام جاذبه آن قرار دارند تشکیل شده است .این اجرام شامل هشت سیاره ، سه سیاره کوتوله ،۱۶۲ قمر و اجرامی چون سیارک‌ها، سیاره‌نماها، دنباله‌دارها، غبار میان‌سیاره‌ای می‌شوند.

خورشید ستاره ای است از ستارگان رشته اصلی که 5 میلیارد سال از عمرش می گذرد. این ستاره کروی شکل بوده و عمدتاً از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. وسعت این ستاره 4/1 میلیون کیلومتر (000/870 مایل) است. جرم این ستاره 7 برابر جرم یک ستاره معمولی بوده و همچنین 750 برابر جرم تمام سیاراتی است که بدورش می چرخند. در هسته خورشید، جرم توسط واکنشهای هسته ای تبدیل به تشعشعات الکترومغناطیسیته نوعی انرژی هستند، می شود. این انرژی به سمت بیرون تابانده شده وباعث درخشنگی خورشید می گردد. سایر اجسام آسمانی موجود در منظومه شمسی که توسط جاذبه خورشید در مدارهایشان قرار گرفته اند نیز گرمایشان را از این انرژی می گیرند. مواد تشکیل دهنده خورشید حال گازی دارند، بنابر این خورشید محدوده دقیق و معینی نداشته و مواد اطراف آن بتدریج در فضا منتشر می شوند. اما چنین به نظر می رسد که خورشید لبه تیزی داشته باشد چرا که بیشتر نوری که به زمین می رسد از یک لایه که چند صد کیلومتر ضخامت دارد ساطع می شود. این لایه فوتوسفر نام داشته و به عنوان سطح خورشید شناخته شده است. بالای سطح خورشید، کروموسفر (رنگین کره) و هاله خورشیدی قرار دارند که با همدیگر جو خورشید را تشکیل می دهند.

مرکز خورشید مانند کوره ای هسته ای است با دمای 15 میلیون درجه سانتی گراد (27 میلیون درجه فارنهایت) که چگالی اش 160 برابر آب می باشد. تحت چنین شرایطی هسته های اتم هیدروژن با هم ترکیب شده و تبدیل به هسته های هلیوم می شوند. در این حین، 7/0 درصد جرم ترکیب شده، تبدیل به انرژی می شود. از 590 میلیون تن هیدروژنی که در هر ثانیه در مرکز خورشید ترکیب می شوند، 9/3 میلیون تن به انرژی تبدیل می شود.