بررسی فوران های تاجی

یازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: بررسی فوران های تاجی
نام ارائه دهنده/دهندگان: فاطمه حقیقی
زمینه و نوع پروژه: فیزیک و نجوم
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: غیر انتفائی صبا

چکیده

دراین پژوهش دانش آموزان با کمک اطلاعاتی که از ماهواره مداری خورشیدی ناسا به نام سوهو درباره تعداد این فوران های تاجی در هر ماه به دست آوردند و دوره این فوران ها را بررسی کردند.  سپس با استفاده از فیلم خارج شدن یکی از این فوران ها از خورشید و تبدیل آن به عکس هایی با فاصله زمانی مشخص، سرعت و شتاب متوسط خارج شدن مواد از خورشید را محاسبه کرده و در ادامه سرعت و زمان مورد نیاز برای رسیدن مواد خارج شده از خورشید به زمین را تخمین زدند.

مقدمه

خورشید به عنوان ستاره مادر منظومه شمسی به موجودات روی زمین حیات و زندگی می بخشد. با این حال این ستاره می تواند تاثیرات مخربی بر زندگی انسان ها بگذارد. شراره های خورشیدی، طوفان های خورشیدی و سایر فعالیت های آن، بر روی زمین و ماهواره ها تاثیر می گذارند.

لکه های خورشیدی مراکز فعالیت های مغناطیسی روی سطح خورشید هستند. خطوط میدان های مغناطیسی که از لکه های خورشیدی خارج می شوند می توانند به سطح آن بازگردند و انرژی زیادی آزاد کنند که باعث طوفان خورشیدی یا فوران های تاجی می شود.

یکی از چشم گیرترین پدیده های خورشیدی، فوران های تاجی هستند؛ حباب های غول پیکری از گاز که توسط خطوط میدان مغناطیسی خورشید ایجاد می شوند. تنها در عرض چندین ساعت از سمت تاج خورشید به بیرون فوران می کنند.

علاوه بر اثرات مستقیم رسیدن امواج ناشی از آن واکنش امواج انفجاری این فوران ها با ذرات بادهای خورشیدی که دارای سرعت کمتری هستند هم می تواند موج شکل گیری طوفان های مغناطیسی دیگری شود.

 جرم مواد پرتاب شده در یک فوران نیز در حد ده ها میلیون تن می باشد. تعداد انفجارها در زمان حداقل فعالیت خورشیدی در حدود یک و در زمان حداکثر فعالیت به 5 تا 6 انفجار در روز می رسد. دانش آموزان در این پروژه به بررسی حرکت (سرعت و شتاب متوسط) این فوران ها پرداختند. سپس سرعت و مدت زمان رسیدن آنها به زمین را محاسبه و تخمین زدند.

دانش آموزان بعد از به دست آوردن اطلاعات فوران های تاجی از سایت ماهواره سوهو، برای پیدا کردن دوره این فوران ها تعداد آن ها را در هر ماه شمردند.

سپس با رسم نمودار تعداد فوران در هر ماه، دوره تقریبی فوران های تاجی را به دست آوردند. برای تخمین سرعت خروج ماده از خورشید، دو عکس از عکس های گرفته شده را انتخاب کرده و با اندازه گیری مسافت طی شده در بازه زمانی بین دو عکس، سرعت متوسط را تخمین زدند.

شیب این نمودار برابر شتاب خروج ماده از خورشید است. در ادامه با استفاده از فرمول های فیزیکی، سرعت برخورد این فوران به زمین و مقدار زمانی که طول می کشد فوران به زمین برسد را تخمین زدند.

 
مهارت های کسب شده
1. استفاده از قوانین سینماتیک
2. یاد گرفتن کاربرد کامپیوتر در فیزیک
3. رسم نمودار
4. محاسبه شیب