โลก หนึ่งเดียว (The Earth)

The Earth , Only one life star of the Solar System „1

๑. กาํ เนิดของระบบสรุ ิยจกั รวาล ๒. กาํ เนิดของโลก ๓. ความสมั พนั ธร์ ะหว่างโลกกบั ดวงอาทิตยแ์ ละ ดวงจนั ทร์ ๔. การกาํ หนดให้โลกเป็นหน่ึงเดียว 9 เวลา 9 พืน้ ท่ี „2

1. กาํ เนิดของระบบสรุ ิยะจกั รวาล ระบบสรุ ิยจกั วาลมีอายปุ ระมาณห้าพนั ล้านปี ยืนยนั โดยการวดั อายขุ องอกุ าบาตร (Meteorites) ท่ีตกลงมาพืน้ โลก Supernova Explosions / Big bang เป็นปรากฏการณ์ท่ีเทหวตั ถุ มากมายปลดปล่อยพลงั งานมหาศาล (ระเบิด) เรียงลาํ ดบั ความยิ่งใหญ่ของระบบ Earth => Solar System => Galaxy => Universe „3

„4

„5

Big bang „6

„7

Š สามารถอธิบายได้โดยสมมตุ ิฐาน เนบิวลา (Nebula hypothesis) ระบบสรุ ิยจกั รวาลกาํ เนิดมาจากอนุภาค ฝ่ นุ และกา๊ ซมากมายหลายชนิดที่เยน็ ตวั ลงและรวมตวั กนั ด้วยแรงดึงดดู ระหว่างมวล พร้อมทงั้ หดตวั ลง ขณะท่ี มีการควบแน่นเป็นของแขง็ และของเหลว และขณะดียว กนั กห็ มนุ ตวั เป็นก้นหอยแบบทวนเขม็ นาฬิกา เพ่ือทรง โมเมนตมั เชิงมมุ ให้มีค่าตาํ่ สดุ และคงที่ วีระศกั ด์ิ (2542) อ้างอิงจาก Abbott (1999) „8

Š สสารท่ีอยู่ใจกลางระบบสุริยะ เคล่ือนท่ีเขา้ มารวมตวั กนั เป็ นดวงอาทิตย์ พลงั งานจลนท์ ่ีเกิดจากการชนกนั ของมวล อนุภาคและกา๊ ซ อดั กนั แน่นจนมีอุณหภูมิสูงมาก เกิด ปฏิกริยานวิ เคีลยรค์ วามรอ้ น (Thermonuclear Reaction) „9

Š กา๊ ซและอนุภาคของฝ่นุ ธลุ ีต่าง ๆ หมนุ เป็นวงรอบ ๆ ดวงอาทิตย์ และ เกิดเป็นดาวเคราะหต์ ่าง ๆ Š ส่วนท่ีล้อมรอบอยดู่ ้านนอก ของระบบสรุ ิยะจกั รวาล ประกอบไปด้วย กล่มุ ของก้อนหินและก้อนนํ้าแขง็ เมอ่ื โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตยจ์ ะ เปลี่ยนเป็นดาวหาง (comets) โดยโคจรรอบดวงอาทิตยใ์ นองศาที่ ต่างกนั ไป Š ในระหว่างวงโคจรระหว่างดาวองั คารและดาวพฤหสั บดี มีวงของแนว กล่มุ หิน ท่ีเรียกว่า กล่มุ ดาวเคราะหน์ ้อย (asteroids) โคจรอยู่ ซ่ึง บางครงั้ ชิ้นส่วนของดาวเคราะหน์ ้อยหลดุ จากวงโคจร พ่งุ เข้าส่ชู นั้ บรรยากาศ ของโลกเหมอื นลกู ไฟตกลงมาจากท้องฟ้ า ดงั ท่ีเรียกกนั ว่า ดาวตกหรือผพี ่งุ ไต้ ส่วนที่เหลือจากการเผาไหมใ้ น ชนั้ บรรยากาศท่ีตก ลงมาถึงเปลือกโลกจะเรียกว่า อกุ กาบาต หรอื อกุ าบาต (meteorites) „http://www.houseofgems.info/knowledge1_th.php „10

๑. ดาวเคราะห์ (Planets) 8 ดวง ๒. ดาวบริวาร (Satellites) ของดาวเคราะหแ์ ละ ดวงอาทิตย์ ๓. ดาวเคราะหน์ ้อย (Asteroids) ๔. ดาวหาง (Comets) ๕. ดาวตก (Meteorite) ๖. อกุ กาบาต (Meteorite) „11

„12

Š Group 1 = Mercury ปรากฎการณแ์ สงอาทติ ย์ส่งตรง ณ ปราสาทเขาพนมร้งุ Š Group 2 = Venus ปรากฎการณ์ นา้ํ ข้ึน นาํ้ ลง Š Group 3 = Mars ปรากฎการณ์ อาทติ ย์ตากผ้า Š Group 4 = Jupiter พระอาทติ ย์ทางกรด Š Group 5 = Saturn เหตใุ ดเราจึงเหน็ ดวงอาทติ ย์ ข้นึ - ตก ต่างสถานท่กี นั Š Group 6 = Uranus - Neptune พระจันทร์ทรงกรด 1. ลักษณะของดวงดาว วงโคจร ความสมั พันธก์ บั ดวงอาทติ ย์และโลก 2. กลุ่มดาวบริวาร „13

Š ท่ีประชมุ นกั ดาราศาสตร์ ของสหภาพนกั ดาราศาสตรน์ านาชาติ หรือ The International Astronomical Union's (IAU) ประมาณ 2,500 คน ซ่ึงร่วมประชมุ กนั ท่ีกรุง ปรา๊ ก สาธารณรฐั เช็ก เม่ือ เดือนสิงหาคม 2549 ไดม้ มี ติถอนดาวพลูโต ออกจากการเป็ นดาวบริวาร ของดวงอาทิตยใ์ นระบบสุริยะจกั รวาล Š ดาวพลูโต ไม่มวี งโคจรรอบดวงอาทิตยเ์ หมอื นกบั ดาวเคราะหบ์ ริวารอ่ืนๆ และเตรียมจดั ฐานะใหด้ าวพลูโต เป็ นเพยี งดาวเคราะหแ์ คระ ส่งผลใหด้ าว เคราะหใ์ นระบบสุริยะจกั รวาล ท่ียอมรบั โดยนกั ดาราศาสตรน์ านาชาติ เหลือเพยี ง 8 ดวงเท่าน้นั และจะส่งผลต่อแบบเรียนและฐานขอ้ มูลทาง วิชาการ ท่ียอมรบั กนั มาโดยตลอดว่า ดาวพลูโต เป็ นดาวเคราะหบ์ ริวารดวง ท่ี 9 ในระบบสุริยะจกั รวาล ท้งั น้ ี ดาวพลูโต ถูกคน้ พบโดย Clyde Tombaugh ชาวสหรฐั เม่อื ปี 1930 „14

„15

Š มรี ากศพั ทจ์ ากภาษาละตนิ ว่า cometes ซ่ ึงมาจากคาํ ภาษากรีก komē มี ความหมายว่า \"เส้นผมจากศรี ษะ\" อริสโตเตลิ เป็นคนแรกท่ใี ช้ช่ ือ komētēs กบั ดาวหาง เพ่ ือบรรยายว่ามนั เป็น \"ดาวท่มี ผี ม\" สญั ลักษณท์ างดาราศาสตร์ สาํ หรับดาวหางคือ (☄) ซ่ งึ เป็นภาพวาดแผ่นกลมกบั เส้นหางยาว ๆ เหมอื น เส้นผม Š ดาวหาง (comet) คอื วตั ถุชนิดหน่ ึงในระบบสรุ ิยะท่โี คจรรอบดวงอาทติ ย์ มสี ่วนท่รี ะเหิดเป็นแกส๊ เม่ อื เข้าใกล้ดวงอาทติ ย์ ทาํ ให้เกดิ ช้ันฝ่ นุ และแกส๊ ท่ฝี ้ ามวั ล้อมรอบ และทอดเหยียดออกไปภายนอกจนดูเหมือนหาง ซ่ ึงเป็น ปรากฏการณจ์ ากการแผ่รังสขี องดวงอาทติ ย์ไปบนนิวเคลียสของดาวหาง นิวเคลยี สหรือใจกลางดาวหางเป็น \"ก้อนหิมะสกปรก\" ประกอบด้วยนาํ้ แขง็ คาร์บอนไดออกไซด์ มเี ทน แอมโมเนีย และมฝี ่ นุ กบั หินแขง็ ปะปนอยู่ด้วยกนั มี ขนาดเส้นผ่านศนู ย์กลางต้งั แต่ไม่ก่กี โิ ลเมตรไปจนถงึ หลายสบิ กโิ ลเมตร „16

Gosse Bluff Meteor Crater หลมุ อกุ กาบาต จากดาวหางพ่งุ ชน หลมุ อกุ กาบาตที่พบในรฐั อริโซนา ในประเทศออสเตรเลีย สหรฐั อเมริกา อกุ กาบาตขนาด 5,000 พ่งุ ชนโลกเมื่อ 130 ล้านปี ที่แล้ว ตนั (กว้าง 1300 ม. ลึก 630 ม. สงู 45 (ยคุ ไดโนเสารส์ ญู พนั ธ)์ ม.) พ่งุ ชนโลกเมอ่ื 50,000 ปี ท่ีแล้ว (พืน้ ท่ี 400 ตร.กม. ลึก 800 ม. „17

Meteor Crater „18

1) เส้นผา่ ศนู ยก์ ลางมากกว่า โลก 100 เท่า 2) ขนาดใหญ่กว่าโลก > 1 ล้านเท่า 3) ห่างจากโลก 93 ล้านไมล์ 4) อณุ หภมู ิ 5,500-6,000 องศา เซลเซียส 5) เป็นกล่มุ กา๊ ซ 6) พลงั งานเกิดจากกา๊ ซไฮโดรเจน 7) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ให้พลงั งาน มหาศาล 8) แรงดึงดดู มากกว่าโลก 28 เท่า „19

ปรากฎการณ์ท่ีมนุษยชาติกงั วล จดุ ดบั บนดวงอาทิตย์ (Sunspot) เกิดจากอาํ นาจ แม่เหลก็ ไฟฟ้ า บริเวณพืน้ ผิวดวงอาทิตยเ์ ปลี่ยนแปลง อณุ หภมู ิลด ตาํ่ ลงกว่า 4,500 องศาเซลเซียส ส่งผลต่อการเกิดลมสรุ ิยะ (Solar wind) และ แสงเหนือแสงใต้ (Aurora) „20

„21

Š ลมสุริยะน้นั พุ่งออกจากดวงอาทิตยใ์ นทุก ๆ ทิศทาง ดว้ ย ความเร็วเฉล่ีย 400 กิโลเมตรต่อวินาที แหล่งกาํ เนดิ ลม สุริยะก็คือบรรยากาศรอ้ นช้นั โคโรนาของดวงอาทิตย์ มี อณุ หภูมิสูงมาก จนแรงดึงดูดของดวงอาทิตยไ์ ม่สามารถ ดึงช้นั บรรยากาศเอาไวไ้ ด้ แมเ้ ราจะรูว้ ่าทําไมจึงมีส่ิงน้ ี เกิดข้ ึน แต่เราก็ไม่เขา้ ใจในรายละเอียดว่า กา๊ ซช้นั โคโรลา ถูกเร่งใหม้ ีความเร็วไดอ้ ย่างไร และท่ีจุดไหน „22

แสงเหนือและแสงใต้ (Aurora) มกั เกิดที่ขวั้ โลกทงั้ สอง ลกั ษณะ เป็นแผน่ วงโค้ง หรือม่าน เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างสนามแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ ากบั ชนั้ บรรยากาศโลก „23

„24

„25

Š มีหลายทฤษฎี แต่ทฤษฎีที่ได้รบั การรบั มากที่สดุ “โลกเกิดขึน้ พรอ้ มกบั ระบบสรุ ิยะจกั รวาล เมอ่ื ราว ๆ 4,560 ล้านปี (5000 ล้านปี ) Š โลกมีขนาดเลก็ กว่าปัจจบุ นั มาก แต่ด้วยชิ้นส่วนของดาวเคราะหแ์ ละ ดาวหางจาํ นวนมหาศาลท่ีตกลงส่โู ลก ในช่วง 2-3 ล้านปี แรก ทาํ ให้โลกมี ขนาดเท่ากบั ปัจจบุ นั Š หลงั จากนัน้ ประมาณ 100 ล้านปี โลกมีการแบง่ เป็นชนั้ ๆ เน่ืองจากแรง โน้มถว่ ง ƒ ส่วนที่หนักท่ีสดุ เป็นแกนกลาง (core) ส่วนที่เบากว่าเช่นเหลก็ แมกนีเซียม ซิลิเกตเป็นผิวโลกในชนั้ แมนเทิล (mantle) และเปลือกโลก (crust) ƒ ส่วนที่เบาท่ีสดุ ได้แก่พวกกา๊ ซต่าง ๆ ห่อห้มุ โลกไว้ ในระยะนัน้ โลกมีความ ร้อนสงู มากเน่ืองจากการพ่งุ ชนของอกุ กาบาตและ การสลายตวั ของ กมั มนั ตภาพรงั สี „26

Š ในยคุ แรก โลกมีกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซดเ์ ป็นกา๊ ซเด่น มีกา๊ ซ ออกซิเจนเพียงเลก็ น้อย สิ่งมีชีวิตมีองคป์ ระกอบทางเคมีที่ หลากหลาย แต่องคป์ ระกอบท่ีสาํ คญั คือ น้ํา คารบ์ อน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และ ไนโตรเจน Š ซากดึกดาํ บรรพข์ นาดเลก็ ที่เก่าแก่ที่สดุ ที่ค้นพบ มีอายุ ประมาณ 3,500 ล้านปี เป็นซากของส่ิงมีชีวิตเซลลเ์ ดียว ท่ี เกาะติดกนั เป็นสายเหมือนเส้นเชือกหรือลกู ปัด โดยโครงสร้าง มีลกั ษณะเหมือนส่ิงมีชีวิต จาํ พวกสาหรา่ ยสีเขียวแกมนํ้าเงิน (Cyanobacteria) ซึ่งสามารถสงั เคราะหแ์ สงได้ „27

„28

โลก บดู เบยี้ ว สณั ฐานของโลก แบบ ยีออยด์ (Geoid) ผิวโลกขรขุ ระ สงู ตา่ํ ไม่เท่ากนั จึงเป็นสาเหตุ ของการอ้างอิงระดบั จากพืน้ ผิวน้ําทะเลปานกลาง (MSL) „เป็นรปู ทรงท่ีเหมอื นกบั สณั ฐานจริงของโลก „29 มากท่ีสดุ เกิดจากการสมมตุ ิระดบั นํ้าใน มหาสมทุ รขณะทรงตวั อย่นู ิ่ง เชื่อมโยงให้ทะลุ ไปถงึ กนั ทวั่ โลก เกิดเป็นพืน้ ผิวไมร่ าบเรียบ ตลอด มีบางส่วนยบุ ตา่ํ ลง บางส่วนสงู ขึน้ ขึน้ อยกู่ บั ความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงของ โลก เช่น ประเทศไทย อ้างอิงระดบั นํ้าทะเลปานกลางที่ เกาะหลกั

สณั ฐานของโลกรปู ร่างเป็นอย่างไรกนั ? สณั ฐานโลกทรงรี (Oblate Ellipsoid) „30

การโคจรของโลก โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ (365 วนั ) โลกหมนุ รอบตวั เอง 1,700 กม./ ชม. บริเวณศนู ยส์ ตู ร และที่ขวั้ โลกความเรว็ เป็นศนู ย์ สณั ฐานของโลก หวั ท้าย ยบุ กลางป่ อง เกิดจาก ? ถ้าจะยิงจรวดให้หลดุ พ้นจากแรงดึงดดู โลก โดยไม่นับความเสียดสี ของบรรยากาศ ต้องใช้ความเรว็ มากกว่า 11.2 กม./วินาที „31

„ ทรงรีท่ีขวั้ ทงั้ สองยบุ ตวั ลง หรอื เรียกว่าทรงรีแห่งการหมนุ (Oblate Ellipsoid) เนื่องมาจากสภาวะของโลกท่ีหนืด เมอ่ื โลกหมนุ รอบตวั เอง ทาํ ให้เกิดแรงเหวี่ยง และ ทาํ ให้เกิดการยบุ ตวั บริเวณขวั้ โลกเหนือ และขวั้ โลกใต้ และป่ องตวั ออกบริเวณ ส่วนกลาง 32

กลางวนั กลางคืน (Day & Night) ร่งุ อรณุ และสนธยา (Dawn & Twilight) „33

กลางวนั กลางคืน (Day & Night) „34

Š เนื่องจากการเอียงของแกนโลกทาํ ให้ โซนตา่ งๆ มีระยะเวลารบั แสงอาทิตยไ์ ม่เทา่ กนั ทาํ ใหร้ ะยะเวลาในช่วงกลางวนั และกลางคืน ตา่ งกนั ƒ ซีกโลกเหนือ ระยะเวลากลางวนั ในฤดรู อ้ นจะยาวนานมาก และในบรเิ วณ ข้วั โลกเหนือมีเวลากลางวนั ตลอด 24 ชว่ั โมง และข้วั โลกใต…้ ………. Š วนั ดาราคติ (Sidereal Day) ยึดหลกั การหมนุ รอบแกนตวั เองของ โลกครบ 1 รอบ โดยใช้เวลา 23 ชวั่ โมง 56 นาที 4.09 วินาที Š วนั สรุ ิยคติ (Solar Day) ยึดหลกั ช่วงระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์ เคลื่อนที่ผา่ นแนวเส้นเมอริเดียนครบ 1 รอบ (เที่ยงวนั หน่ึงไปยงั อีก เท่ียงวนั หน่ึง) ซ่ึงกาํ หนดเวลาเท่ากบั 24 ชวั่ โมง „35

กนั ยายน ศาทรวิษุวตั พสสุ งกรานตใ์ ต้ พสสุ งกรานตเ์ หนือ มิถนุ ายน ศรีษมายนั เหมายนั ธนั วาคม มีนาคม วสนั ตวิษุวตั „36

ร่งุ อรณุ และสนธยา (Dawn & Twilight) „ ปรากฏการณ์ท่ีเกิดจากโมเลกลุ หรืออนุภาคต่างๆ ในบรรยากาศเช่น ฝ่ นุ ละออง ความชื้น เกิดการสะท้อนแสงของดวงอาทิตยก์ ลบั มายงั พืน้ โลก ซึ่งจะเกิด ก่อนดวงอาทิตยข์ ึน้ และหลงั ดวงอาทิตยต์ กดิน „37

รงุ่ อรณุ และสนธยา (Dawn & Twilight) เหตใุ ดท้องฟ้ าจึงมีสีแสด หรอื สีแดง ? „เราเหน็ แสงสีแดง เน่ืองจากแสงท่สี ่องมาจากดวงอาทติ ย์อย่ใู นลักษณะเอยี งลาด ไม่ได้ตัง้ ฉากเหมือนตอนกลางวัน แสงสีนํา้ เงนิ และสีเหลืองมีการหกั เหของแสง มาก แต่แสงสีแดงมีการหกั เห น้อยท่สี ุด ทาํ ให้เรามองเหน็ ท้องฟ้ าเป็ นสีแดงใน ช่วงเวลาดงั กล่าว „38

Š โลกโคจรรอบดวงอาทติ ยเ์ ป็นวงรี Š แกนโลกเอยี งทาํ มมุ 23.5 องศา Š ในรอบวงโคจรจะมีตาํ แหน่งท่โี ลกอยู่ใกลแ้ ละหา่ งจากดวงอาทติ ยม์ าก ท่สี ดุ ƒ พสสุ งกรานตเ์ หนือ 91.5 ลา้ นไมล์ 3 มกราคม ƒ พสสุ งกรานตใ์ ต้ 94.5 ลา้ นไมล์ 4 กรกฎาคม ƒ โดยเฉล่ยี ประมาณ 150 ล้านกโิ ลเมตร (93 ล้านไมล์) „39

1) ความแปรผนั ของระยะเวลากลางวนั และ กลางคืน 2) ความสงู ของดวงอาทิตยเ์ ที่ยงวนั 3) การเกิดฤดกู าลบนพืน้ โลก „40

เมษายน พฤษภาคม มีนาคม มกราคม กมุ ภาพนั ธ์ กนั ยายน ธนั วาคม มิถนุ ายน ตลุ าคม พฤศจิกายน กรกฎาคม สิงหาคม „ การเกิดปี „41

ปี ดาราคติ Sidereal year : การโคจรของโลกสมั พนั ธก์ บั ตําแหน่งของดวงดาว (การทํานาย) ปี สรุ ิยคติ Topical year วงโคจรของโลกที่สมั พนั ธก์ บั แนว ศนู ยส์ ตู รและดวงอาทิตย์ 1 ปี มี 365 วนั 5 ชวั่ โมง 45.68 นาที ปี อธิกสรุ ทิน Leap year > สรุ ิยคติ 1ปี มี 366 วนั มีวนั ท่ี 29 ก.พ. ทกุ 4 ปี „42

ความแปรผนั ของระยะเวลากลางวนั และกลางคนื „43

„44

Š โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ผลจากการเอียงของแกนโลกทําใหข้ ้วั โลกเหนอื ไม่ไดร้ บั แสงด่ิงจากดวงอาทิตย์ มีผลทําใหค้ วามยาวนาน ของระยะเวลากลางคืนเพ่ิมมากข้ ึน ดงั น้นั ในช่วงฤดูหนาวข้วั โลก เหนอื จึงเป็ นช่วงเวลากลางคืน 24 ชว่ั โมง ƒ ซีกโลกเหนอื ในฤดูหนาวในเดือนธนั วาคม (รูปล่าง) Š ในทางตรงกนั ขา้ ม ช่วงดูรอ้ นในเดือนมิถุนายน จากการเอียงของ แกนโลก ข้วั โลกเหนอื หนั เขา้ หาดวงอาทิตย์ ทําใหพ้ ้ นื ท่ีบริเวณ ดงั กล่าวไดร้ บั แสงด่ิงจากดวงอาทิตยม์ ากข้ ึน จึงเป็ นเวลากลางวนั 24 ชว่ั โมง „45

ฤดกู าลกนั ยายน ศาทรวิษุวตั „ พสสุ งกรานตใ์ ต้ พสสุ งกรานตเ์ หนือ มิถนุ ายน ศรีษมายนั เหมายนั ธนั วาคม มีนาคม วสนั ตวิษุวตั „46

Š (a) มมุ ตกกระทบของแสงอาทิตย์ บริเวณเขตรอ้ นชื้น (0 -25 องศา) Š (b) มมุ ตกกระทบของแสงอาทิตย์ บริเวณเขตอบอ่นุ (25 - 60 องศา) Š (c) มมุ ตกกระทบของแสงอาทิตย์ บริเวณเขตหนาว (60 - 90 องศา) Š (d) มมุ ตกกระทบของแสงอาทิตย์ ท่ีพืน้ ผิวโลกได้รบั ทงั้ หมด ท่ีมา : ดดั แปลงจาก Duxbury และ Duxbury (1995) „47

ความสงู ของดวงอาทิตยเ์ ท่ียงวนั „48

„49

1) มีขนาดเส้นผา่ ศนู ยก์ ลาง 3,480 กิโลเมตร (2,160 ไมล)์ มีมวล/ น้ําหนัก 1 ใน 8 ของโลก 2) ระยะทางห่างจากโลก โดยเฉล่ียประมาณ 385,000 กิโลเมตร (240,000 ไมล)์ 3) วิถีการโคจรของดวงจนั ทรห์ มนุ ทวนเขม็ นาฬิกา 4) วงโคจรที่อย่ใู กล้โลกมากที่สดุ เปริจี (Perigee) 356,000 กิโลเมตร (221,500 ไมล)์ อตั ราความเรว็ การโคจรรอบโลกเรว็ มากท่ีสดุ 5) วงโคจรที่ห่างจากโลกมากท่ีสดุ เรียกว่า อะโปจี (Apogee) มี ระยะทาง 407,000 กิโลเมตร (253,000 ไมล)์ อตั ราความเรว็ ของ การโคจรรอบโลกช้า „50