الشمس نجم يسيطر بفعل تأثيرات جاذبية كتلته على
نظام الكواكب الذي يضم الأرض، بفعل إشعاع طاقتها الكهرطيسية توفر الشمس على نحو
مباشر أو غير مباشر كل الطاقة اللازمة لاستمرار الحياة على الأرض، وذلك لأن جميع
أنواع الطعام والوقود تنشأ في الأساس من النبات الذي يستخدم طاقة الأشعة الشمسية.
ونظراً إلى قربها من الأرض، وإلى كونها نجماً نموذجياً.
تشكل الشمس مصدراً فريداً
لدراسة الظواهر النجمية، ولا يمكن دراسة أي نجم آخر بمثل هذه الدقة. يقع النجم
الأقرب إلى الشمس على مسافة 4,3 سنة ضوئية (4×10)(13) كم للتمكن من رؤية التضاريس
التي تظهر على سطح الشمس علينا استعمال مرقاب بقطر 30 كم إضافة إلى أنه يجب وضع
هذا المرقاب في الفضاء الخارجي للحؤول دون حدوث أي تشويه بفعل تأثير جو الأرض.
وهي
تقع على أحد الأذرع الحلزونية من مجرتنا متجهة نحو حافة الذراع. وتبعد عن مركز
المجرة بحدود 30 ألف سنة ضوئية. وهي تتحرك بسرعة تقارب 800,000 كم/ساعة. ويمكن
اعتبار الشمس نجم معتدل، إذ إنها على مقياس مجموعتنا الشمسية فإن ضخامتها تتضح من
بعض المعطيات الرقمية عنها.
فنصف قطرها يعادل 109 مرات نصف قطر الأرض (نصف قطر
الشمس= 696 ألف كم). وحجمها يساوي 1,25 مليون ضعف حجم الأرض ومحيطها أكبر بحوالي
100 مرة من محيط الأرض، وكتلتها أكبر بمقدار 3,000,000 مرة كتلة الأرض أما متوسط
بعدها عن الأرض فتقارب149,59,000 كم.
استنتج الفلكيون ماضي الشمس ومستقبلها من نماذج
نظرية من البنية النجمية في الـ50 مليون سنة الأولى من تاريخها انقبضت الشمس إلى
ما يقارب حجمها الحالي ثم قامت طاقة الجاذبية التي أطلقها الغاز المنهار بتسخين
داخل الشمس.
وعندما سخنت النواة بما فيه الكفاية توقف الانقباض وبدأ احتراق
الهيدروجين نووياً وتحوله إلى هيليوم في نواة الشمس. ولا تزال الشمس في هذه
المرحلة من حياتها منذ حوالي 4,5 مليارات سنة.
وتكفي كمية الهيدروجين الموجودة في
نواة الشمس لبقاء الشمس 4,5 مليارات سنة أخرى. عندما ينفذ هذا الوقود تبدأ الشمس
بالتغير مع تمدد الطبقات الخارجية حتى مدار الأرض أو ما بعده، تصبح الشمس نجماً
عملاقاً أحمر يكون عند سطحه أبرد قليلاً مما هو عليه اليوم و10,000 أسطع وألمع.
سوف تبقى الشمس عملاقاً أحمر يشهد في نواته تفاعلات نووية حارقة للهيليوم حوالي
نصف مليار سنة تقريباً. ليست الشمس كبيرة الحجم بما فيه الكفاية لتمر بدورات
متتالية من الحرق النووي أو بانفجار مفاجىء وعنيف كما تفعل بعض النجوم الأخرى. بعد
مرحلة العملاق الأحمر تتقلص الشمس لتصبح نجماً قزماً أبيض في حجم الأرض تقريباً
يبرد ببطء على مدى مليارات من السنين.
يبلغ قطر الشمس نحو 1392000 كم متوسط قطر الأرض 12740 كم. ـ مساحتها 11880 مرة أكثر من مساحة الأرض البالغة 510 ملايين كم مربع. ـ حجمها 1300000 مرة أكثر من حجم الأرض البالغ 1083 مليار كم مكعب. ـ حرارة جوفها 20 مليون درجة مئوية (تصل حرارة باطن الأرض إلى حوالي 3000 درجة مئوية). ـ تبعد عن الأرض حوالي 150 مليون كم. ـ كثافة الشمس 1,4 غ/سم3 مكعب. وتتألف كتلتها من 73% هيدروجين و25% هيليوم و2% عناصر أخرى. ـ تبلغ الحرارة في داخل الشمس المركزي 000 15400 درجة مئوية، أما حرارتها عند السطح فتبلغ 6000 درجة مئوية. ـ قام العلماء باحتساب عمر الشمس تقديرياً فبلغ عام 1989 حوالي 4,50 مليار سنة.