โลกดาราศาสตร์และอวกาศ: บทที่7

ระบบสุริยะ

7.1 การกำเนิดระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ

ส่วนใหญ่เป็นก๊าซ ยกเว้นดาวเคราะห์ดวงนอกสุด คือ ดาวพลูโตที่มีขนาดเล็ก และมีพื้นผิวเป็นของแข็ง

ระบบสุริยะเกิดจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นในอวกาศ ยุบรวมกันภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง เมื่อ 4,600 ล้านปีที่ผ่านมา ที่ใจกลางของกลุ่มก๊าซเกิดเป็นดาวฤกษ์ คือ ดวงอาทิตย์ เศษฝุ่น และก๊าซที่เหลือจากการเกิดเป็นดาวฤกษ์ เคลื่อนที่อยู่ล้อมรอบ เกิดการชน และรวมตัวกัน ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในช่วงเวลาหลายร้อยล้านปี จนในที่สุดก็กลายเป็นดาวเคราะห์บริวาร และวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ

ภาพที่ 2 กำเนิดระบบสุริยะ

- ระบบสุริยะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12,000 ล้านกิโลเมตร

- 99% ของเนื้อสารทั้งหมดของระบบสุริยะ รวมอยู่ที่ดวงอาทิตย์

ระบบสุริยะ ประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ เช่น ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และดาวบริวาร โลกเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 3 โดยทั่วไป ถ้าให้ถูกต้องที่สุดควรเรียกว่า ระบบดาวเคราะห์ เมื่อกล่าวถึงระบบที่มีวัตถุต่างๆ โคจรรอบดาวฤกษ์

คำว่า “ระบบสุริยะ” ควรใช้เฉพาะกับระบบดาวเคราะห์ที่มีโลกเป็นสมาชิก และไม่ควรเรียกว่า “ระบบสุริยะจักรวาล” อย่างที่เรียกกันติดปาก เนื่องจากไม่เกี่ยวข้องกับคำว่า “จักรวาล” ตามนัยที่ใช้ในปัจจุบัน

วัตถุในระบบสุริยะ

ระบบสุริยะประกอบด้วยวัตถุจำนวนมากและมีอยู่หลากหลายประเภท บางอย่างไม่สามารถจำแนกได้อย่างชัดเจนอย่างที่เคยทำได้ในอดีต สารานุกรมวิกิพีเดียของแยกออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

ดวงอาทิตย์ เป็นดาวฤกษ์ที่มีชนิดสเปกตรัม G2 มีมวลประมาณ 99.86% ของทั้งระบบ

ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ มี 8 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และ ดาวเนปจูน
     – ดาวบริวาร คือ วัตถุที่โคจรรอบดาวเคราะห์
     – ฝุ่นและอนุภาคขนาดเล็กอื่นๆ ที่ประกอบกันเป็นวงแหวนโคจรรอบดาวเคราะห์
     – ขยะอวกาศที่โคจรรอบโลก เป็นชิ้นส่วนของจรวด ยานอวกาศ หรือดาวเทียมที่มนุษย์สร้างขึ้น
     – ซากจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ เป็นเศษฝุ่นที่จับตัวกันในยุคแรกที่ระบบสุริยะก่อกำเนิด อาจหมายรวมถึงดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง

ดาวเคราะห์น้อย คือ วัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์ ส่วนใหญ่มีวงโคจรไม่เกินวงโคจรของดาวพฤหัสบดี อาจแบ่งได้เป็นกลุ่มและวงศ์ ตามลักษณะวงโคจร
– ดาวบริวารดาวเคราะห์น้อย คือ ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดใหญ่กว่าหรืออาจมีขนาดพอๆ กัน
– ดาวเคราะห์น้อยทรอย คือ ดาวเคราะห์น้อยที่มีวงโคจรอยู่ในแนววงโคจรของดาวพฤหัสบดีที่จุด L4 หรือ L5 อาจใช้ชื่อนี้สำหรับดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ที่จุดลากรางจ์ของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ด้วย

สะเก็ดดาว คือ ดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเท่าก้อนหินขนาดใหญ่ลงไปถึงผงฝุ่น

ดาวหาง คือ วัตถุที่มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง มีวงโคจรที่มีความรีสูง โดยปกติจะมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่ภายในวงโคจรของดาวเคราะห์วงใน และมีจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดห่างไกลเลยวงโคจรของดาวพลูโต ดาวหางคาบสั้นมีวงโคจรใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่านี้ อย่างไรก็ตาม ดาวหางที่มีอายุเก่าแก่มักสูญเสียน้ำแข็งไปหมดจนกลายเป็นดาวเคราะห์น้อย ดาวหางที่มีวงโคจรเป็นรูปไฮเพอร์โบลา อาจมีกำเนิดจากภายนอกระบบสุริยะ

เซนทอร์ คือ วัตถุคล้ายดาวหางที่มีวงโคจรรีน้อยกว่าดาวหาง มักอยู่ในบริเวณระหว่างวงโคจรของดาวพฤหัสบดีและดาวเนปจูน

วัตถุทีเอ็นโอ คือ วัตถุที่มีกึ่งแกนเอกของวงโคจรเลยดาวเนปจูนออกไป อาจแบ่งย่อยเป็น
– วัตถุแถบไคเปอร์ มีวงโคจรอยู่ระหว่าง 30 ถึง 50 หน่วยดาราศาสตร์ คาดว่าเป็นที่กำเนิดของดาวหางคาบสั้น บางครั้งจัดดาวพลูโตเป็นวัตถุประเภทนี้ด้วย นอกเหนือจากการเป็นดาวเคราะห์ จึงเรียกชื่อวัตถุที่มีวงโคจรคล้ายดาวพลูโตว่าพลูติโน
– วัตถุเมฆออร์ต คือ วัตถุที่คาดว่ามีวงโคจรอยู่ระหว่าง 50,000 ถึง 100,000 หน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งเชื่อว่าเป็นถิ่นกำเนิดของดาวหางคาบยาว

เซดนา วัตถุที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งมีวงโคจรเป็นวงรีสูงมาก ห่างดวงอาทิตย์ระหว่าง 76-850 หน่วยดาราศาสตร์ ไม่สามารถจัดอยู่ในประเภทใดได้ แม้ว่าผู้ค้นพบให้เหตุผลสนับสนุนว่ามันอาจเป็นส่วนหนึ่งของเมฆออร์ต

ฝุ่น ซึ่งกระจัดกระจายอยู่ทั่วไปในระบบสุริยะ อาจเป็นสาเหตุของปรากฏการณ์แสงจักรราศี ฝุ่นบางส่วนอาจเป็นฝุ่นระหว่างดาวที่มาจากนอกระบบสุริยะ

ดาวเคราะห์

ดาวเคราะห์ (ภาษากรีก πλανήτης, planetes หรือ “ผู้พเนจร”) คือวัตถุขนาดใหญ่ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ก่อนทศวรรษ 1990 มีดาวเคราะห์ที่เรารู้จักเพียง 9 ดวง (ทั้งหมดอยู่ในระบบสุริยะ) ปัจจุบันเรารู้จักดาวเคราะห์ใหม่อีกมากกว่า 100 ดวง ซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบ คือ โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์

ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันมากที่สุดในปัจจุบันกล่าวว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากการยุบตัวลงของกลุ่มฝุ่นและแก๊ส พร้อมๆ กับการก่อกำเนิดดวงอาทิตย์ที่ใจกลาง ดาวเคราะห์ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง สามารถมองเห็นได้เนื่องจากพื้นผิวสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในระบบสุริยะมีดาวบริวารโคจรรอบ ยกเว้นดาวพุธและดาวศุกร์ และสามารถพบระบบวงแหวนได้ในดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อย่างดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน มีเพียงดาวเสาร์เท่านั้นที่สามารถมองเห็นวงแหวนได้ชัดเจนด้วยกล้องโทรทรรศน์

นิยามของดาวเคราะห์
เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2549 ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ที่กรุงปราก สาธารณรัฐเช็ก ซึ่งประกอบด้วยนักดาราศาสตร์กว่า 2500 คนจาก 75 ประเทศทั่วโลก ได้มีมติกำหนดนิยามใหม่ของดาวเคราะห์ ดังนี้

          1. ไม่ใช่ดาวฤกษ์
          2. ไม่ใช่จันทร์บริวาร
          3. มีแรงดึงดูดมากพอที่จะทำให้โครงสร้างของดาวเป็นทรงกลม
          4. เป็นดาวที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ซึ่งในที่นี้หมายถึงดวงอาทิตย์
          5. มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 500 ไมล์ (804.63 กิโลเมตร)

นิยามใหม่นี้ส่งผลให้ ดาวพลูโต ถูกปลดออกจากการเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ คงเหลือดาวเคราะห์เพียง 8 ดวง เนื่องจากดาวพลูโตไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูดและวงโคจรของสิ่งต่างๆ ที่อยู่นอกระบบสุริยะ และให้ถือว่าดาวพลูโตเป็น ดาวเคราะห์แคระ ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ

รายชื่อดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ (เรียงตามระยะห่างเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์)

– ดาวพุธ

– ดาวศุกร์

– โลก

– ดาวอังคาร

– ดาวพฤหัส

– ดาวเสาร์

– ดาวยูเรนัส

– ดาวเนปจูน

ดาวหาง

ดาวหาง (comet) คือ วัตถุชนิดหนึ่งในระบบสุริยะ มีส่วนที่ระเหิดเป็นไอ เมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดชั้นฝุ่นและก๊าซที่ฝ้ามัวล้อมรอบ และทอดเหยียดออกไปภายนอกจนดูเหมือนหาง

ดาวหางประกอบด้วยสามส่วนใหญ่ ๆ คือ นิวเคลียส โคม่า และหาง

นิวเคลียสของดาวหางเป็น “ก้อนน้ำแข็งสกปรก” ประกอบด้วยน้ำแข็ง คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย และมีฝุ่นกับหินแข็งปะปนอยู่ด้วยกัน

เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ความร้อนจากดวงอาทิตย์ จะทำให้น้ำแข็งระเหิดเป็นไอ และปล่อยก๊าซออกมาเกาะกลุ่มเป็นทรงกลมขนาดมหึมาล้อมรอบนิวเคลียส เรียกว่า โคม่า ซึ่งโคม่าอาจมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถึงหลายล้านกิโลเมตรก็ได้

จากการศึกษาดาวหางในย่านความถี่อัลตราไวโอเลต พบว่า มีชั้นของไฮโดรเจนห่อหุ้มดาวหางอีกชั้นหนึ่ง ไฮโดรเจนเหล่านี้เกิดจากไอน้ำที่แตกตัวอันเนื่องมาจากรังสีจากดวงอาทิตย์

ก๊าซและฝุ่นพุ่งเป็นลำออกจากนิวเคลียสในด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์ หลังจากนั้นจะถูกลมสุริยะพัดให้ปลิวออกไปทางด้านหลัง

หางของดาวหางยังแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ หางก๊าซ หรือ หางพลาสมา หรือ หางอิออน ประกอบด้วยอิออน และโมเลกุลที่ส่องสว่างโดยการเรืองแสง ถูกผลักออกไปโดยสนามแม่เหล็กในลมสุริยะ ดังนั้นความผันแปรของลมสุริยะ จึงมีผลต่อการเปลี่ยนรูปร่างของหางก๊าซด้วย หางก๊าซจะอยู่ในระนาบวงโคจรของดาวหาง และชี้ไปในทิศเกือบตรงข้ามดวงอาทิตย์พอดี หางอีกชนิดหนึ่งคือ หางฝุ่น ประกอบด้วยฝุ่นหรืออนุภาคอื่น ๆ ที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ถูกผลักออกจากดาวหางด้วยแรงดันของรังสี ในขณะที่ดาวหางใกล้ดวงอาทิตย์ หางของมันอาจยาวได้ถึงหลายร้อยล้านกิโลเมตร

ดาวหางแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ ดาวหางคาบสั้น(short period comet)เป็นดาวหางที่มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์น้อยกว่า 200 ปี เช่น ดาวหางฮัลลีย์(Halley)ซึ่งมีคาบการโคจร 76 ปี และดาวหางคาบยาว(long period comet) เป็นดาวหางที่มีคาบการโคจรมากกว่า 200 ปี

ดาวเคราะห์น้อย

ดาวเคราะห์น้อย คือวัตถุแข็งขนาดเล็กที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัส เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่เป็นซากที่หลงเหลือในจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด ซึ่งไม่สามารถรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้ระหว่างการก่อกำเนิดระบบสุริยะ ดาวเคราะห์น้อยบางดวงมีดาวบริวาร เราสามารถพบดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากได้ภายในแถบดาวเคราะห์น้อย ซึ่งอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี

ก๊าซและฝุ่นพุ่งเป็นลำออกจากนิวเคลียสในด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์ หลังจากนั้นจะถูกลมสุริยะพัดให้ปลิวออกไปทางด้านหลัหางของดาวหางยังแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ หางก๊าซ หรือ หางพลาสมา หรือ หางอิออน ประกอบด้วยอิออน และโมเลกุลที่ส่องสว่างโดยการเรืองแสง ถูกผลักออกไปโดยสนามแม่เหล็กในลมสุริยะ ดังนั้นความผันแปรของลมสุริยะ จึงมีผลต่อการเปลี่ยนรูปร่างของหางก๊าซด้วยหางก๊าซจะอยู่ในระนาบวงโคจรของดาวหาง และชี้ไปในทิศเกือบตรงข้ามดวงอาทิตย์พอดี หางอีกชนิดหนึ่งคือ หางฝุ่น ประกอบด้วยฝุ่นหรืออนุภาคอื่น ๆ ที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ถูกผลักออกจากดาวหางด้วยแรงดันของรังสี ในขณะที่ดาวหางใกล้ดวงอาทิตย์ หางของมันอาจยาวได้ถึงหลายร้อยล้านกิโลเมตร

7.2 เขตของบริวารดวงอาทิตย์

พื้นที่รอบดวงอาทิตย์แบ่ง ตามลักษณะการเกิดและองค์ประกอบเป็น 4 ส่วน

ดาวเคราะห์ชั้นใน (Inner planets)

อยู่ระหว่าง ดวงอาทิตย์ กับ แถบดาวเคราะห์น้อย ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลกและดาวอังคารดาวเคราะห์เหล่านี้มีพื้นผิวแข็งเช่นเดียวกับโลก มีแก่นเป็นโลหะจึงเรียกว่า“ดาวเคราะห์หิน” หรือดาวเคราะห์แบบโลก (terrestrial planets) คาดว่าใช้เวลาเกิดมากกว่า 100 ปี โดยการพอกพูนมวลหลังดวงอาทิตย์เกิด

แถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid belt)

อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี คาดว่าก่อตัวเช่นเดียวกับวัตถุที่ก่อกำเนิดเป็นดาวเคราะห์ชั้นใน ดาวเคราะห์น้อยจึงเป็นเศษเหลือ จากการพอกพูนเป็นดาวเคราะห์หิน และถูกแรงรบกวนของดาวพฤหัสบดี กับดวงอาทิตย์ ทำให้มวลสารบริเวณดาวเคราะห์น้อยจับตัวให้มีขนาดใหญ่ไม่ได้ จึงมีแต่ดาวเคราะห์น้อยจำนวนมาก เช่น ดาวเคราะห์น้อยแกสปรา ส่วนซีรีส (Ceres) เป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในแถบดาวเคราะห์น้อยจัดเป็นดาวเคราะห์แคระ และวัตถุที่ใหญ่อันดับสองคือดาวเคราะห์น้อยชื่อพาลลัส (Pallas)

ภาพ: ดาวเคราะห์น้อยแกสปราซึ่งไม่กลม

ดาวเคราะห์ชั้นนอก (Outer planets)

ดาวเคราะห์ยักษ์เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ถัดจากแถบดาวเคราะห์น้อยออกไป ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน มีองค์ประกอบหลักเป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม จึงเรียกว่า ดาวเคราะห์แก๊สโดยดึงดูดแก๊สที่เบาและระเหยง่ายจนมีขนาดใหญ่

ดงดาวหางของออร์ต (Oort’s comet could)

เป็นบริเวณที่อยู่ของดาวหางซึ่งเป็นวัตถุท้องฟ้าที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง ประกอบด้วยฝุ่นผงเศษหิน ก้อนน้ำแข็งและแก๊สแข็งตัวจึงเรียกว่าก้อนน้ำแข็งสกปรก โครจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี ขณะที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ จะไม่มีหางและแสงสว่างแต่เมื่อเข้าใกล้จะทำให้ผิวนอกของใจกลางหัวดาวหางซึ่งเป็นของแข็งระเหิดเป็นแก๊ส เป็นฝุ่น ด้วยความร้อนและลมสุริยะกลายเป็นหัวฝุ่นและแก๊สที่พุ่งไปในทิศตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ กลางเป็นหางและสว่างขึ้น ลมสุริยะดังกล่าวจะผลักดันให้หางของดาวหางพุ่งในทิศตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์

ภาพ:ดาวหางเฮล-บอพพ์หางแก๊ส (สีน้ำเงิน)

ชี้ตรงกับหางฝุ่น (สีขาว) เป็นหางโค้ง

7.3 ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ : ดาวฤกษ์ของเรา (THE SUN : OUR STAR)

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดไม่ใหญ่นัก มีตำแหน่งอยู่ที่ตรงมุมหนึ่งของกาแล็กซีของเรา ซึ่งบางทีอาจจะเป็นตำแหน่งที่ไม่อาจจะมองเห็นจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งดวงใดที่เป็นบริวารของดาวฤกษ์อื่นก็ได้ การดำรงชีวิตของเราต้องอาศัยดวงอาทิตย์ และเพราะว่าดวงอาทิตย์อยู่ใกล้กับโลกมากทำให้มีการศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์มากที่สุดอันทำให้รู้จักมันได้ดีกว่าที่รู้จักดาวฤกษ์ดวงอื่น ๆ

ส่วนประกอบ (COMPOSION) ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ ์ประเภทดาวแคระเหลือง (yellow dwarf) ดวงหนึ่งจัดเป็นดาวฤกษ์ขนาดย่อม แต่เพราะว่ามันอยู่ห่างจากโลกราว 93 ล้านไมล์ ( 150 ล้านกิโลเมตร) ดวงอาทิตย์จึงเป็นดาวฤกษ์บนฟากฟ้าที่สำคัญที่สุดสำหรับเรา ดวงอาทิตย์เป็นลูกกลมดวงใหญ่ที่ประกอบด้วยก๊าซฮีเลียมประมาณร้อยละ 24 ไฮโดรเจนร้อยละ 75 และธาตุอื่น ๆ อีกประมาณร้อยละ 1 ภายในดวงอาทิตย์มีปฏิกิริยาการหลอมนิวเคลียส (nuclear fusion reactions) ดำเนินอยู่ ส่งผลให้อะตอมของไฮโดรเจนหลอมรวมกันเกิดเป็นอะตอมของฮีเลียมซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าเล็กน้อยและให้พลังงานออกมาด้วย พลังงานนี้แผ่ผ่านอวกาศมาถึงโลกทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นและดำรงอยู่ได้

ลักษณะทางกายภาพ		ลักษณะทางดาราศาสตร์
อุณหภูมิทีพื้นผิว	11000 ํF	ขนาดที่มองเห็น	-26.8
เส้นผ่านศูนย์กลาง	849,443 ไมล์ (1,392,530 กิโลเมตร)	ขนาดสัมบูรณ์	+4.8
ปริมาตร	ลูกบาศก์เมตร	ระยะห่างปานกลางจากโลก	9,089,000 ไมล์
มวล	กิโลกรัม	ระยะเวลาหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ	25 – 30 วัน

การสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ (OBSERVING THE SUN)
ท่านต้องไม่สังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าโดยตรง เนื่องจากอาจทำให้ท่านตาบอดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องไม่ดุด้วยกล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์เป็นอันขาด ในการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษนี้จะติดที่กรองแสงและทำงานโดยการสะท้อนภาพลงบนกระจก ตัวรับภาพจะเป็นถังขนาด ใหญ่ปลายใบอยู่ทางด้านล่างของตัวกล้องสำหรับใช้ในการศึกษาการแผ่รังสีที่มาจากใจกลางของดวงอาทิตย์ สำหรับข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างของดวงอาทิตย์จะถูกรวบรวมโดยดาวเทียม ยานอวกาศ และห้องทดลองที่ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ
ถ้าเราดูภูมิประเทศอันเป็นพื้นราบที่อยู่ท่ามกลางแสงแดด เราจะเห็นว่าแสงแดดสาดส่องทาบทับไปบนทุกสิ่งอย่างสม่ำเสมอกันเราไม่อาจจะมองดูดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าได้ เพราะจะเป็นการเสี่ยงมากถึงขนาดที่ทำให้ตาบอดได้ แต่ถ้าเราดูดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทัศน์สุริยะ (Solar telescope) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์สำหรับใช้ดูดวงอาทิตย์โดยเฉพาะ เราจะสังเกตเห็นว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์เป็นเหมือนกับท้องทะเลอันกว้างใหญ่ไพศาล เต็มไปด้วยคลื่นมากมายเหลือที่จะนับ และมีจุดต่าง ๆ ซึ่งเคลื่อนที่ไปมา กับรัศมีอันโชติช่วงเจิดจ้าล้อมรอบดวงอาทิตย์อยุ่ด้วย 1 วง

โครงสร้าง (STRUCTURE)
ดวงอาทิตย์ประกอบขึ้นด้วยมวลก๊าซจำนวนมหาศาลซึ่งทำให้ใจกลาง (core) (1) ซึ่งเป็นส่วนในสุดที่ห้อมล้อมด้วยชั้นที่เย็นกว่าหลายชั้นนั้นร้อนจัดมาก ที่ใจกลางดังกล่าวมีอุณหภูมิราว 36 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ แต่ที่ผิวนอกร้อนเพียง 11,000 องศาเท่านั้น ตรงส่วนบนสุดของใจกลางเป็นเขตการแผ่รังสี ( radiant zone) (2) ซึ่งปลดปล่อยรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาภายนอก ถัดไปเป็นเขตการพา(convection zone) (3) ซึ่งเป็นที่ที่มีลำก๊าซมหิมาจำนวนมากผุดพลุ่งขึ้นและยุบลงสลับกัน ถัดออกมาก็เป็นผิวนอกของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็นได้และรู้จักกันในชื่อของโฟโตสเฟียร์ (photosphere) (4) ซึ่งเป็นชั้นบาง ๆ เพียง ชั้นเดียว

บนชั้นโฟโตสเฟียร์นี้ยังมีชั้นบาง ๆ อีก 1 ชั้นเรียกว่า โครโมสเฟียร์ (chromosphere) ซึ่งหนาประมาณ 1,800 ไมล์ (3,000 กิโลเมตร) ถัดออกมาเป็นชั้นของก๊าซในสภาพเป็นไอออนที่มีความหนาแน่นต่ำและร้อนจัดมากพวยพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์เป็นระยะทางไกลซึ่งทำให้เห็นเป็นวงแสงสีรุ้งรอบดวงอาทิตย์เมื่อเกิดสุริยุปราคา ชั้นของก๊าซนี้เรียกว่ากลดสุริยะ (solar corona) เป็นชั้นที่ร้อนจัดมากชั้นหนึ่ง ทั้ง 2 ชั้นนี้ถือได้ว่าเป็นชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ (the Sun’s atmoshere)

แสงสุริยะ (SOLAR LIGHT)
การที่ดวงอาทิตย์มีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic radiation) ออกมาได้เป็นปริมาณมากมายมหาศาลนั้นเป็นผลมาจากปฏิกิริยาภายในดวงอาทิตย์นั้นเอง รังสีที่แผ่ออกนี้ส่วนหนึ่งมาถึงโลกของเรา รังสีดังกล่าวมีความยามคลื่น (wavelenght) ต่างกันมาก ตั้งแต่รังสีเอกซเรย์ (X-ray) ไปจนถึงคลื่นวิทยุ (radio waves) ซึ่งเราสามารถมองเห็นได้ก็เฉพาะแต่ส่วนของรังสีที่อยู่ในรูปของแสงที่มองเห็นได้ (visible light) เท่านั้น แสงดังกล่าวที่สายตาเรามองเห็นเป็นสีขาวนั้นมีรังสีอยู่หลายชนิด แต่ละชนิดมีความยาวคลื่นต่าง ๆ กันนั่นก็คือมีสี (color) ต่างกันด้วย

จุดดับในดวงอาทิตย์ (SUNSPORT)
จุดดับในดวงอาทิตย์เป็นบริเวณของพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่มีสีดำ ซึ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่าพื้นผิวที่อยู่ด้านหลัง จุดดับดังกล่าวปรากฎให้เห็นเฉพาะบริเวณเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์เท่านั้น ไม่ปรากฎว่าพบที่บริเวณขั้วทั้งสองของดวงอาทิตย์เลย จัดดับเหล่านี้แต่ละจุดจะตรงส่วนกลางจะมืดกว่าส่วนอื่น ๆ และที่ขอบจะเป็นเงามืดน้อยกว่าส่วนกลาง รูปร่างและขนาดของจุดดับเหล่านี้จะแปรเปลี่ยนไปอย่างมากตลอดเวลา จุดดับอาจจะเกิดขึ้นแล้วหายไปภายในไม่กี่ชั่วโมง หรืออาจจะคงอยู่ได้เป็นหลาย ๆ เดือนกว่าจะหายไปก็ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของมัน จุดดับในดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์มีจำนวนที่ไม่แน่นอน แต่จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงทุกรอบ 11 ปี ซึ่งรู้จักกันในชื่อของ วัฎจักรสุริยะ (solar cycle)

เปลวสุริยะ] (SOLAR PROMINENCES)
ชั้นโครโมสเฟียร์ (chromosphere) ของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิราว 180,000 องศา แต่เป็นชั้นที่มีความหนานแน่นไม่มากกนักและไม่ค่อยปลดปล่อยพลังงานใด ๆ ออกมา ทว่าเป็นชั้นที่มีปรากฎการณ์หนึ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษกล่าวคือ มีเปลวไฟมหิมาแลบขึ้นไปจากพื้นผิวเป็นระยะทางหลายพันไมล์/กิโลเมตร เรียกกันว่าเปลวสุริยะแทรกผ่านชั้นกลดสุริยะ (solar corona) ออกไปสู่ห้วงอวกาศ ในบางครั้งอาจจะแลบออกไปไกลถึง 610,000 ไมล์ (1 ล้านกิโลเมตร) จากพื้นผิวบนดวงอาทิตย์

การทรงกลดของดวงอาทิตย์ (THE SUN CORONA)
ส่วนนี้เป็นส่วนบรรยากาศชั้นนอก (outer atmosphere) ของดวงอาทิตย์เริ่มจากชั้นโครโมสเฟียร์ (chromosphere) ออกมาในห้วงอวกาศเป็นระยะทางหลายไมล์/กิโลเมตร ส่วนนี้เป็นส่วนที่แทบจะไม่มีความหนานแน่นเลย และแม้จะมีอุณหภูมิราวย 1.8 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ แต่มีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาน้อยมาก รูปร่างของเปลวไฟก๊าซที่พวยพุ่งขึ้นไปเรียกว่ากลดสุริยะ (solar corona) นี้เปลี่ยนแปรไปตลอดเวลาขึ้นอยู่กับปริมาณของกิจกรรมในแต่ละรอบกิจกรรม (activity cycle) ด้วย โดยเปลวไฟดังกล่าวจะพวยพุ่งแลบออกไปไกลมากกว่าปกติในรอบกิจกรรมที่เป็๋นจำนวนมากที่สุด
กลดสุริยะ (solar corona) สามารถสังเกตเห็นได้ในช่วงที่ดวงอาาทิตย์เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง (total eclipse) ซึ่งเป็นเวลาที่เงาของดวงจันทร์ทอดทับกับวงกลมสุริยะ (solar disk) ได้หมดพอดี ทำให้แลเห็นได้เฉพาะแต่ชั้นโฟโตสเฟียร์ (photosphere) ของดวงอาทิตย์ที่ล้อมด้วยรัศีที่เป็นแถบกว้างสีค่อนข้างขาว 1 วง ซึ่งเป็นเปลวไฟที่พลุ่งวูบวาบเป็นสายเล็กและยาวจำนวนมากเท่านั้น นี่คือสิ่งที่เรียกว่า กลด (corona) กลดสุริยะปลดปล่อยรังสี เอกซเรย์และแสงอัลตราไวโอเลต

ลมสุริยะ (SOLAR WIND)
ลมสุริยะ เป็นคำที่ใช้เรียกการพัดอย่างต่อเนื่องกันของกระแสอนุภาคต่าง ๆ ที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกสู่อวกาศโดยรอบกระแสดังกล่าวมีมวลเบาบางมากเพียง 4 หรืออ 5 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตรเท่านั้น และเช่นเดียวกันเมื่อมาถึงโลกก็จะรบกวนการโทรคมนาคม และยังก่อให้เกิดปรากฎการณ์ตื่นตาตื่นใจที่เรียกว่า แสงออโรรา (aurora borealis) ด้วย นอกจากนั้นลมสุริยะนี้ยังเป็นส่งที่ทำให้เราสามารถแลเห็นหางของดาวหางได้ด้วย

โลกดาราศาสตร์และอวกาศ

หน้าเว็บ

บทที่7

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น