กำเนิดระบบสุริยะ

ดวงอาทิตย์

ดาวเคราะห์

ดาวเคราะห์แคระ

ฝนดาวตก

 

ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์  ที่มา : www.smc.ac.th

      ดวงอาทิตย์ (The Sun) คือดาวฤกษ์ที่อยู่ตรงศูนย์กลางของระบบสุริยะ   มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 ล้านกิโลเมตร หรือ 109 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางโลก อยู่ห่างจากโลก 149,600,000 กิโลเมตร หรือ  
1 หน่วยดาราศาสตร์ (AU)  ดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่าโลก 333,000 เท่า แต่มีความหนาแน่นเพียง 0.25 เท่าของโลก เนื่องจากมีองค์ประกอบเป็นไฮโดรเจน 74% ฮีเลียม 25% และธาตุชนิดอื่น 1%
ในปัจจุบันดวงอาทิตย์มีกำลังส่องสว่าง 3.9 x 1026 ล้านวัตต์ ทำให้ทราบว่า ทุกๆ 1 วินาที ดวงอาทิตย์เผาไหม้ไฮโดรเจนจำนวน 600,000 ล้านกิโลกรัมให้กลายเป็นฮีเลียม นักวิทยาศาสตร์คำนวณอัตราการเผาไหม้ กับปริมาณไฮโดรเจนและฮีเลียมที่มีอยู่บนดวงอาทิตย์ ทำให้ทราบว่าดวงอาทิตย์มีอายุประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว และยังคงเหลือไฮโดรเจนให้เผาไหม้ต่อไปได้อีก 5,000 ล้านปี
        โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) คือบรรยากาศชั้นล่างสุดของดวงอาทิตย์ ซึ่งเรามองเห็นเมื่อมองดูจากโลก  โฟโตแปลว่า แสง  สเฟียร์แปลว่า ทรงกลม ดังนั้น โฟโตสเฟียร์จึงแปลว่า ทรงกลมแสง  ใต้ชั้นโฟโตสเฟียร์ลงไปแก๊สร้อนอัดตัวกันแน่น จนแสงไม่สามารถทะลุขึ้นมาได้ แสงอาทิตย์ที่เรามองเห็นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ ซึ่งมีความหนาเพียง 400 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 5,800 เคลวิน  โฟโตสเฟียร์ประกอบด้วย "แกรนูล" (Granule) ซึ่งเป็นเซลล์ของแก๊สร้อนหมุนวนด้วยการพาความร้อน (Convection cell) จากเบื้องล่างขึ้นมาเมื่อเย็นแล้วตัวจมลงดังภาพที่ 11 แกรนูลแต่ละเซลล์มีขนาดประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอายุนานประมาณ 15 นาที  ถ้าสังเกตดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสง  จะสังเกตเห็นว่า ผิวของดวงอาทิตย์ประกอบด้วยเซลล์เล็กๆ จำนวนมากคล้ายกับผิวของลูกบาสเกตบอล

จุดดวงอาทิตย์ แกรนูล บนชั้นโฟโตสเฟียร์ ที่มา http://www.lesa.biz

พื้นผิวของโฟโตสเฟียร์มีจุดสีคล้ำเรียกว่า "จุดดวงอาทิตย์" (Sunspots) ซึ่งมีขนาดและจำนวนเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละวัน จุดขนาดใหญ่อาจปรากฏให้เห็นนานหลายวัน แต่จุดเล็กๆ อาจมีอายุเพียงวันเดียว จุดเหล่านี้มีขนาดประมาณโลกของเราหรือใหญ่กว่า  จุดดวงอาทิตย์ไม่ได้มืดสนิทแต่มีความสว่างประมาณ 10 เท่าของดวงจันทร์เต็มดวง  และมีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นผิวทั่วไปบนโฟโตสเฟียร์ประมาณ 1,000 เคลวิน
โครโมสเฟียร์ (Chromosphere) เป็นบรรยากาศชั้นกลางของดวงอาทิตย์  โคโมสเฟียร์แปลว่า ทรงกลมสี เราสามารถมองเห็นเป็นพวยแก๊สสีแดงตามขอบของดวงอาทิตย์ ขณะที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง หรือมองดูด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสงไฮโดรเจน - อัลฟา   โครโมสเฟียร์มีความหนาประมาณ 2,000 กิโลเมตร และมีอุณหภูมิเกือบ 25,000 เคลวิน  โดยปกติเรามองไม่เห็นโครโมสเฟียร์เนื่องจากโฟโตสเฟียร์ซึ่งเป็นบรรยากาศชั้นล่างมีความสว่างกว่ามาก


พวยแก๊สบนชั้นโครโมสเฟียร์ ที่มา http://www.lesa.biz

พวยแก๊ส และการลุกจ้า

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             พื้นผิวของดวงอาทิตย์เต็มไปด้วยแก๊สร้อนซึ่งประทุอยู่ตลอดเวลา เมื่อแก๊สร้อนบนดวงอาทิตย์พุ่งตัวสูงเหนือชั้นโครโมสเฟียร์ขึ้นมาหลายหมื่นกิโลเมตร  "พวยแก๊ส" (Prominences) จะเคลื่อนที่เข้าสู่อวกาศด้วยความเร็ว 1,000 กิโลเมตร/วินาที หรือ 3.6 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง  ในบางครั้งมีการระเบิดใหญ่กว่าเรียกว่า การลุกจ้า (Solar flare) ทำให้เกิดกลุ่มอนุภาคพลังงานสูงเรียกว่า "พายุสุริยะ" (Storm) ซึ่งสามารถสร้างความเสียหายให้แก่ดาวเทียมและยานอวกาศ เมื่อพายุสุริยะปะทะกับพื้นผิวโลกอาจทำให้ไฟฟ้าลัดวงจรหรือระบบคมนาคมขัดข้องได้

คอโรนา ที่มา http://www.lesa.biz

        คอโรนา (Corona) เป็นบรรยากาศชั้นบนสุด สามารถมองเห็นได้เป็นวงแสงสีขาว เมื่อเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้นดังภาพที่ 8  คอโรนามีรูปทรงตามสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ คอโรนามีความเบาบางมากแต่มีอุณหภูมิสูงถึง 2 ล้านเคลวิน อะตอมจึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก อย่างไรก็ตามบริเวณคอโรนาไม่มีความร้อนสูงเนื่องจากมีแก๊สอยู่เบาบางมาก   ในบางครั้งดวงอาทิตย์มี "การปล่อยก้อนมวลจากคอโรนา" (Colona Mass Ejection เขียนย่อว่า CME) สู่อวกาศ  ซึ่งถ้าอนุภาคประจุของ CME มีความหนาแน่นและเดินทางมาสู่โลกก็จัดเป็นพายุสุริยะเช่นกัน

ลมสุริยะ


ลมสุริยะที่มา : www.vcharkarn.com

ดวงอาทิตย์เป็นก้อนแก๊สซึ่งมีอุณหภูมิสูงจนอะตอมของไฮโดรเจนสูญเสียอิเล็กตรอนกลายเป็นประจุทุกๆ วินาที เราเรียกสถานะนี้ว่า "พลาสมา" (Plasma)
ดวงอาทิตย์ปลดปล่อยมวลสู่อวกาศในรูปของลมสุริยะ (Solar Wind) ลมสุริยะไม่ใช่กระแส
ลมในบรรยากาศ แต่เป็นกระแสอนุภาคพลังงานสูงซึ่งเกิดจากแก๊สร้อนของดวงอาทิตย์สูญเสียประจุสู่ห้วงอวกาศในรูปของโปรตอน อิเล็กตรอน และอนุภาคอื่นๆ ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 450 กิโลเมตร/วินาที โดยจะใช้เวลาในการเดินทางถึงโลกประมาณ 4 วัน ในขณะที่รังสีจากดวงอาทิตย์ใช้เวลาเดินทางถึงโลกเพียง 8 นาทีครึ่ง โดยปกติลมสุริยะไม่มีความรุนแรงมากนัก แต่ในบางครั้งที่ดวงอาทิตย์มีการลุกจ้า (Solar Flare) หรือการปล่อยก้อนมวลจากคอโรนา (CME) ออกมาจำนวนมากจนกลายเป็นพายุสุริยะ (Solar storm) อนุภาคเหล่านี้อาจสร้างความเสียหายแก่ดาวเทียม ยานอวกาศ ระบบสื่อสารโทรคมนาคมและระบบไฟฟ้า รวมทั้งทำลายโครงสร้าง DNA ของสิ่งมีชีวิต
ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงส่งยานอวกาศ SOHO ขึ้นไปเฝ้าสังเกตการเปลี่ยนแปลของดวงอาทิตย์ เพื่อการแจ้งเตือนและพยากรณ์สภาพอวกาศ (Space weather)


สนามแม่เหล็กโลก  ที่มา http://www.lesa.biz

เมื่ออนุภาคพลังงานสูงในลมสุริยะมีความเร็วเหนือเสียงปะทะกับสนามแม่เหล็กโลก (Magnetosphere) จะเกิดช็อคเวฟและลดความเร็วลง ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงแม่เหล็กซึ่งล้อมรอบโลก อนุภาคบางส่วนถูกกักไว้ในเส้นแรงแม่เหล็กใน "แถบแฟนอัลเลน" (Van Allen belts) ซึ่งมีสองชั้นอยู่สูงเหนือพื้นผิวโลกประมาณ 2,000 – 5,000 กิโลเมตร และ
13,000 – 19,000 กิโลเมตร แถบแฟนอัลเล็นชั้นในเต็มไปด้วยอนุภาคโปรตอนพลังงานสูง ส่วนแถบชั้นนอกเป็นอนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนพลังงานต่ำ ลมสุริยะมีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม เมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กโลก อนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนความเร็วสูงพุ่งชนบรรยากาศชั้นบนของโลก เมื่ออะตอมของแก๊สในชั้นบรรยากาศได้ดูดกลืนพลังงานเหล่านี้ก็จะแผ่รังสีออกมามองเห็นเป็นแสงสว่างเรียกว่า "แสงเหนือแสงใต้" (Aurora) ในบริเวณรอบขั้วแม่เหล็กโลก

แสงเหนือ บริเวณใกล้ขั้วโลกเหนือ  ที่มา http://www.lesa.biz
หน้าที่ 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || 6


ผู้จัดทำ นางมาลินี ศิริจารี

Email : malinee@rajsima.ac.th