التوهجات الشمسية Solar Flares - كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

ملخص الصفحة

تتناول هذه الصفحة استكمالاً لموضوع النشاط الشمسي، حيث تشرح ظواهر شمسية محددة وتقدم نشاطاً تحليلياً للبيانات.

الظواهر الشمسية:

* التوهجات الشمسية (Solar Flares): هي انفجارات مفاجئة للطاقة الشمسية تنطلق عندما تتشابك خطوط المجال المغناطيسي وتتفاعل بالقرب من البقع الشمسية، مما يؤدي إلى إطلاق كميات كبيرة من الجسيمات المشحونة بسرعات عالية.

* الشواظ الشمسي (Solar Prominences): هي ظواهر شمسية تظهر على شكل حلقات أو أقواس متوهجة باللون الأحمر، وتتكون من البلازما (غاز ساخن متأين من الهيدروجين والهيليوم). تنحني مع الحقل المغناطيسي بين البقع الشمسية ويمكن أن تنفجر إلى الفضاء بارتفاعات هائلة تصل إلى مليون كيلومتر وبسرعة تصل إلى 1500 كم/ثانية.

* الانبعاث الكتلي الإكليلي (Coronal Mass Emission): هي عملية قذف لكميات كبيرة من مادة الشمس (غازات متأينة) من الإكليل إلى الفضاء بسرعات تتراوح بين 250 و 3000 كم/ثانية، ويمكن أن تصل إلى الأرض خلال 15 ساعة. غالباً ما ترافق هذه الظاهرة التوهجات الشمسية والشواظ الشمسي.

الرسوم التوضيحية:

* الشكل 9-2: يوضح التوهجات الشمسية.

* الشكل 10-2: يقارن بين الحجم التقريبي للأرض وحجم الشواظ الشمسي، لإظهار ضخامة هذه الظاهرة.

* الشكل 11-2: يصور الانبعاث الكتلي الإكليلي.

مختبر تحليل البيانات (التحليل):

يطلب النشاط من الطالب تحليل رسم بياني يوضح دورة النشاط الشمسي (عدد البقع الشمسية) ويتضمن توقعات للدورات القادمة حتى عام 2030.

إجابات الأسئلة:

1. أكمل الرسم البياني حسب توقعك للدورات القادمة.

* بناءً على المنحنى الأحمر المتوقع (Predicted Values) في الرسم البياني، فإن الدورة الشمسية القادمة (بعد الذروة الحالية) من المتوقع أن تبدأ في الانخفاض بعد عام 2025 تقريباً لتصل إلى حد أدنى جديد حوالي عام 2030، ثم تبدأ دورة جديدة في الصعود بعد ذلك. يجب على الطالب استكمال منحنى التوقع ليعكس هذا النمط الدوري (ذروة ثم هبوط إلى حد أدنى).

2. هل تتوقع أن تكون الدورة القادمة أشد من سابقتها، وعلى ماذا اعتمدت في إجابتك؟

* يعتمد الجواب على ملاحظة الطالب للرسم البياني. إذا لاحظ أن ذروة الدورة الحالية (حوالي عام 2025) في منحنى التوقع (اللون الأحمر) أعلى من ذروة الدورة السابقة (حوالي عام 2014)، فيتوقع أن تكون الدورة القادمة أشد. العامل المعتمد هو مقارنة قيم الذروة (الحد الأقصى لعدد البقع الشمسية) بين الدورات المتتالية في الرسم البياني المقدم.

3. أسفل الرسم البياني يوجد رسم بياني يوضح الدورة الشمسية خلال قرنين من الزمن. في أي عام كانت أشد الدورات الشمسية؟

* البيانات غير متوفرة في النص المقدم للإجابة على هذا السؤال، حيث لا توجد تفاصيل عن الرسم البياني الذي يغطي قرنين من الزمن.

4. ما العوامل التي بواسطتها استطاع العلماء الحصول على بياناتهم خلال القرنين السابقين؟

* البيانات غير متوفرة في النص المقدم للإجابة على هذا السؤال.

التوهجات الشمسية Solar Flares غالباً ما تتشابك خطوط المجال المغناطيسي بالقرب من البقع الشمسية وتتفاعل معها وتعيد تنظيمها. يمكن أن يتسبب التشابك في انفجار مفاجئ للطاقة الشمسية 2-9 يسمى التوهج الشمسي Solar Flares تطلق التوهجات الشمسية الكثير من الجسيمات المشحونة إلى الخارج بسرعات عالية.

الشواظ الشمسي Solar Prominences ظاهرة شمسية عادة ما ترافق البقع الشمسية وتظهر بشكل حلقي بسبب تقوسها مع الحقل المغناطيسي بين البقع الشمسية، والمادة الحلقية المتوهجة باللون الأحمر هي البلازما Plasma، وهي غاز ساخن يتكون من الهيدروجين والهيليوم المشحون كهربائياً. وتنفجر مادة الشمس مندفعة إلى الفضاء بسرعة تصل إلى 1500 Km/s بارتفاع بين (الآف الكيلومترات - مليون كيلومتر) الشكل 2-10 يوضح حجمها بالمقارنة مع الأرض.

الانبعاث الكتلي الإكليلي Coronal Mass Emission هي عملية قذف لكميات كبيرة من مادة الشمس (غازات متأينة غالبيتها إلكترونات وبروتونات) الشكل 2-11، تنتقل من الشمس إلى الفضاء بسرعات عالية من Km/s 250 إلى Km/s 3000، ويمكن أن تصل إلى كوكب الأرض في غضون 15 ساعة، وهي تصاحب التوهجات الشمسية والشواظ الشمسي.

مختبر تحليل البيانات

التحليل

1. أكمل الرسم البياني حسب توقعك للدورات القادمة.

2. هل تتوقع أن تكون الدورة القادمة أشد من سابقتها، وعلى ماذا اعتمدت في إجابتك؟

3. أسفل الرسم البياني يوجد رسم بياني يوضح الدورة الشمسية خلال قرنين من الزمن. في أي عام كانت أشد الدورات الشمسية؟

4. ما العوامل التي بواسطتها استطاع العلماء الحصول على بياناتهم خلال القرنين السابقين؟

وزارة التعليم 293 Ministry of Education 2025 - 1447

--- SECTION: التوهجات الشمسية Solar Flares --- التوهجات الشمسية Solar Flares غالباً ما تتشابك خطوط المجال المغناطيسي بالقرب من البقع الشمسية وتتفاعل معها وتعيد تنظيمها. يمكن أن يتسبب التشابك في انفجار مفاجئ للطاقة الشمسية 2-9 يسمى التوهج الشمسي Solar Flares تطلق التوهجات الشمسية الكثير من الجسيمات المشحونة إلى الخارج بسرعات عالية. --- SECTION: الشواظ الشمسي Solar Prominences --- الشواظ الشمسي Solar Prominences ظاهرة شمسية عادة ما ترافق البقع الشمسية وتظهر بشكل حلقي بسبب تقوسها مع الحقل المغناطيسي بين البقع الشمسية، والمادة الحلقية المتوهجة باللون الأحمر هي البلازما Plasma، وهي غاز ساخن يتكون من الهيدروجين والهيليوم المشحون كهربائياً. وتنفجر مادة الشمس مندفعة إلى الفضاء بسرعة تصل إلى 1500 Km/s بارتفاع بين (الآف الكيلومترات - مليون كيلومتر) الشكل 2-10 يوضح حجمها بالمقارنة مع الأرض. --- SECTION: الانبعاث الكتلي الإكليلي Coronal Mass Emission --- الانبعاث الكتلي الإكليلي Coronal Mass Emission هي عملية قذف لكميات كبيرة من مادة الشمس (غازات متأينة غالبيتها إلكترونات وبروتونات) الشكل 2-11، تنتقل من الشمس إلى الفضاء بسرعات عالية من Km/s 250 إلى Km/s 3000، ويمكن أن تصل إلى كوكب الأرض في غضون 15 ساعة، وهي تصاحب التوهجات الشمسية والشواظ الشمسي. --- SECTION: مختبر تحليل البيانات --- مختبر تحليل البيانات --- SECTION: التحليل --- التحليل --- SECTION: 1 --- 1. أكمل الرسم البياني حسب توقعك للدورات القادمة. --- SECTION: 2 --- 2. هل تتوقع أن تكون الدورة القادمة أشد من سابقتها، وعلى ماذا اعتمدت في إجابتك؟ --- SECTION: 3 --- 3. أسفل الرسم البياني يوجد رسم بياني يوضح الدورة الشمسية خلال قرنين من الزمن. في أي عام كانت أشد الدورات الشمسية؟ --- SECTION: 4 --- 4. ما العوامل التي بواسطتها استطاع العلماء الحصول على بياناتهم خلال القرنين السابقين؟ وزارة التعليم 293 Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: التوهجات الشمسية Description: An image of the Sun's surface showing a bright, intense burst of energy, characteristic of a solar flare. The flare appears as a concentrated, luminous eruption extending from the Sun's limb. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: N/A Context: Illustrates solar flares as described in the accompanying text. **IMAGE**: مقارنة بين الحجم التقريبي للأرض مع الشواظ الشمسي Description: An image of the Sun showing a large, arching loop of plasma (a solar prominence) extending from the Sun's surface. A small circle labeled 'Approx. size of Earth' is shown for scale, highlighting the immense size of the prominence compared to Earth. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: N/A Context: Illustrates solar prominences and their scale relative to Earth, as described in the accompanying text. **IMAGE**: الانبعاث الكتلي الإكليلي Description: Two images showing coronal mass ejections (CMEs). The top image (dated 000/02/27 01:54) shows a bright, circular eruption of material from the Sun's corona, with a dark central disk obscuring the Sun itself. The bottom image (dated 000/02/27 07:42) shows a similar, but more diffuse, blue-tinted eruption, indicating the expansion of the CME over time. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: N/A Context: Illustrates coronal mass ejections, which are large expulsions of plasma and magnetic field from the Sun's corona, as described in the accompanying text. **GRAPH**: ISES Solar Cycle Sunspot Number Progression تعاقب عدد البقع الشمسية في الدورة الشمسية Description: The graph displays three series related to sunspot numbers: Monthly Values (jagged blue line), Smoothed Monthly Values (darker blue line), and Predicted Values (red curve). It covers the period from 2010 to 2030, showing the progression of solar cycles. X-axis: Universal Time التوقيت بالسنوات Y-axis: Sunspot Number عدد البقع الشمسية Data: The graph shows the raw monthly sunspot numbers (jagged blue line) with high variability, peaking around 2014 at approximately 140-150 sunspots and reaching near zero around 2020. The smoothed monthly values (darker blue line) show a clearer cyclical trend, peaking at about 100 sunspots in 2014 and reaching a minimum of 5 sunspots in 2020. The predicted values (red curve) forecast the next solar cycle, starting from the 2020 minimum and peaking around 2025 at approximately 110 sunspots. Key Values: Solar Cycle 24 (smoothed) peak: ~100 sunspots in 2014, Solar Cycle 24 (smoothed) minimum: ~5 sunspots in 2020, Solar Cycle 25 (predicted) peak: ~110 sunspots in 2025 Context: Provides data for analyzing and predicting solar cycles, which is the context for the questions in the 'مختبر تحليل البيانات' section.