- מהו אור השמש?
- מקור אור השמש
- הרכב אור השמש
- חשיבות אור השמש
- אור שמש על צמחים
- היתרונות של אור השמש
- סיכונים של אור שמש
אנו מסבירים מהו אור השמש, מהו מקורו והרכבו. כמו כן, מדוע זה כל כך חשוב, הסיכונים והיתרונות שלו.
מהו אור השמש?
אנו קוראים לאור השמש את הספקטרום המלא של קרינה אלקטרומגנטית המגיעה מהכוכב המרכזי של הפלנטה שלנו. מערכת השמש, ה שמש. נוכחותו בשמים קובעת את ההבדל בין יום ללילה, ומהווה חלק חיוני בתפיסת העולם שלנו בכל רמה.
השמש היא המקור של אוֹר י חוֹם החשוב והקבוע ביותר שאנו מכירים, שבזכותו ה כדור הארץ יש את התנאים האידיאליים עבור חַיִים. הקרינה האלקטרומגנטית שכוכב זה פולט חודרת את אַטמוֹספֵרָה והם מגיעים לעוצמת תאורה של 93 לומן לוואט של כוח אלקטרומגנטי, לאורך שלוש ספקטרום האור שלו: אינפרא אדום, גלוי ואולטרה סגול.
הדרך שבה אור השמש מגיע ל פני הקרקע תלוי במידה רבה במיקום המסלול של כוכב הלכת, נטייתו ו תנועה סיבובית, כמו גם האחוז של אֵנֶרְגִיָה אשר מתפזר על ידי האווירה, במיוחד על ידי שכבת האוזון.
כוכב הלכת שלנו מקבל בסביבות 4,000 שעות של אור שמש בשנה באזורי המשווה שלו, וההערכה היא שללא המסננים הטבעיים הללו, עוצמתו תהיה כזו שכוכב הלכת שלנו יהיה הרבה יותר חם ומדבר הרבה יותר, בדומה לשכנו, מַאְדִים.
מקור אור השמש
אור השמש הוא תוצר של תגובות היתוך גרעיני המתרחשות בלב השמש, שבהן המימן הרב שבו הופך להליום וליסודות כבדים אחרים, על ידי פעולתו של העצום. כוח משיכה של ה כוכב (בעלים של יותר מ-99% מה מסה של מערכת השמש).
פצצת האטום הנצחית הזו בחלל מייצרת רמות שונות של חום וקרינה אלקטרומגנטית, אשר בשכבה החיצונית ביותר שלה, הפוטוספירה, מגיעה לשיווי משקל תרמי ולגבוהה ביותר. טמפרטורות, כמו גם גלים אלקטרומגנטיים מרובים, שהספקטרום הנראה שלהם הוא מה שאנו מכנים אור שמש או אור טבעי.
הרכב אור השמש
אור השמש מורכב מהתפשטות של אֵנֶרְגִיָה ולא מ חוֹמֶר דרך החלל, כלומר, בצורה של קרינה שעוברת דרך חמישה אזורים שונים של אורך מ גַל, מה הם:
- אור אולטרה סגול C (UVC). אור בתדר הגבוה ביותר שלו, בטווח שבין 100 ל-280 ננומטר. רובו נספג באטמוספירה, למרבה המזל, שכן יש לו השפעה אינטנסיבית על החיים ועל החיים DNA. שמו נובע מהעובדה שהוא נמצא בטווח גבוה בהרבה מזה של אור סגול, הגבוה ביותר שהעין האנושית יכולה ללכוד, כלומר, זהו סוג בלתי נראה של אור.
- אור אולטרה סגול B (UVB). בטווח שבין 280 ל-315 ננומטר, יש לו השפעה חזקה על האטמוספרה, שם הוא מפעיל את רוב התגובות הפוטוכימיות שלו, כמו ייצור שכבת האוזון. כך הוא מגיע גם אל פני כדור הארץ בכמות נמוכה מאוד.
- אור אולטרה סגול A (UVA). עם טווח שבין 315 ל-400 ננומטר, זוהי צורת הקרינה בתדר גבוה שפוגעת יותר מכל בשטח כדור הארץ, מבלי להיראות לעין האנושית. לה אנחנו חייבים את השיזוף של העור שלנו, אבל גם את האפשרות לסרטן העור.
- אור טווח גלוי. פרוש על טווח שבין 400 ל-700 ננומטר, מדובר בצורות שונות של אור המרכיבות את הספקטרום הנראה. אם אור השמש חודר למנסרה, כמו טיפות גשם באטמוספירה, נוכל לראות כיצד הוא מתפרק לאורכי הגל השונים שלו, המהווים בעינינו את השונות. צבעים: סגול (בסביבות 400 ננומטר), כחול (בסביבות 450 ננומטר), ירוק (בסביבות 520 ננומטר), צהוב (בסביבות 600 ננומטר), כתום (בסביבות 650 ננומטר) ואדום (בסביבות 700 ננומטר).
- אור טווח אינפרא אדום. עם טווח שבין 700 ננומטר ל-1000 מיקרומטר, זו הקרינה שתורמת את כמות החום הגדולה ביותר מהשמש. היא אינה ניתנת לזיהוי על ידי העין האנושית וניתן בתורה לחלק אותה לשלושה סוגים: אינפרא אדום קרוב (מ-800 ננומטר עד 2500 ננומטר), אינפרא אדום בינוני (2500 ננומטר עד 50 מיקרומטר) ואינפרא אדום רחוק (50 עד 1000 מיקרומטר).
חשיבות אור השמש
אור השמש חיוני כדי שהכוכב שלנו יהיה מה שהוא, במספר דרכים. מצד אחד, הקרינה שלו מספקת את האנרגיה הדרושה כדי להתחיל תגובות כימיות שונות באטמוספירה וב ליתוספרה פרימיטיבי, שהתוצאה המיידית שלו הייתה היווצרות שכבת האוזון ושינוי ה- מזג אוויר כדור הארץ, מה שהוביל בסופו של דבר לתנאים המתאימים להופעתם של חיים.
ללא אור שמש, ה פוטוסינתזה זה לא היה אפשרי והחיים היו צריכים לפנות לאחרים שיטות להיות מיוצר, להפיץ ולהתפתח. אור השמש מספק חום לאטמוספירה, ומאפשר את עונות האקלים היוצרות את המחזור של ה טֶבַע. ללא אור השמש, סביר להניח שהעולם שלנו יהיה קר ומת, וכך גם כוכבי הלכת החיצוניים של מערכת השמש.
אור שמש על צמחים
צמחים שורדים הודות לשימוש ביסודות אנאורגניים כגון מים, ה פחמן דו חמצני (CO2) ואור השמש, הודות לתהליך של סינתזה של סוכרים שמישים ביוכימית, המכונה פוטוסינתזה. זו הסיבה שצמחים צריכים להיחשף לשמש (במעלות לפי ה מִין, כמובן).
פוטוסינתזה מתבצעת על ידי אצות, ציאנובקטריות וכל צורות הצמחייה, והיא מורכבת מסדרה של תגובות כימיות המונעות על ידי אנרגיית השמש, המאפשרת יצירת גלוקוז לפי הנוסחה הבאה:
6CO2 + 6H2O + E = C6H12O6 + O2
תהליך זה, כפי שנראה, מייצר לוואי חמצן המשתחרר לאטמוספירה, מה שהופך אותו לנשימה עבור בעלי חיים. ברגע שהגלוקוז מתקבל באמצעות פוטוסינתזה, צמחים יכולים להמשיך לחמצן אותו באופן קבוע (נשימה תאית), ולהשיג את ATP הכרחי כדי לשמור על שלך חילוף חומרים הליכה, גידול, רבייה וכו'.
היתרונות של אור השמש
לחשיפה לאור השמש יש מספר השפעות חיוביות על גוף האדם, החורגות מעבר לספק לנו חום ואור ניתנים לתפיסה של העולם הסובב אותנו. בין היתרונות שלו:
- חילוף החומרים של ויטמין D. הכרחי לקיבוע סידן.
- שחרור תחמוצת החנקן. שהשפעתו על הגוף כוללת ויסות לחץ הדם.
- ייצור כולקלציפרול. נוגד דיכאון טבעי שרמותיו יורדות ב אוכלוסיות חשוף לחורפים חשוכים וקשור לדיכאון בקיץ.
סיכונים של אור שמש
יש ויכוח רב אם אור השמש מועיל לחלוטין או שהוא גם גורם סיכון לסוגים מסוימים של מלנומה או סרטן עור. ידוע כי צורות בתדירות גבוהה יותר של קרינה אולטרה סגולה בעלות השפעה דרמטית על ה-DNA, עד כדי כך שניתן לנצל אותן כקוטל חיידקים במעבדות. עם זאת, רמות האור הזה הנופלות בדרך כלל על פני כדור הארץ אינן גבוהות; מצב שיכול היה להשתנות במהלך השנים שבהן שכבת האוזון נחלשה על ידי זיהום אוויר, בסוף המאה ה-20.