โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ

โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ รหสั วิชา ว30104 ครูแสงอรุณ สงา่ ชาติ

คาอธบิ ายราย วิชาว30104 โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ ศึกษา วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของโลก ต้ังแต่เกิด จนถึงปัจจุบัน การแบ่งโครงสร้างของโลก โดยยึดหลักฐาน ท า ง ธ ร ณี แ ล ะ ฟิ สิ ก ส์ ป ร า ก ฏ ก า ร ณ์ ท า ง ธ ร ณี วิ ท ย า ผลกระทบต่อส่ิงมีชีวิต สิ่งแวดล้อมสภาพเหตุการณ์ในอดีต ของโลก จากหลักฐานนท่ีปรากฏอยู่บนหิน ซากดึกดาบรรพ์ ชนิดของหิน โครงสร้างทางธรณีวิทยา ลาดับชั้นหิน ประโยชน์ของข้อมูลทางธรณีวิทยา การเกดิ และวิวัฒนาการ ของเอกภพ กาแล็กซ่ี ระบบสุรยิ ะ ดาวฤกษ์ การส่งดาวเทียม ประโยชน์ของดาวเทยี มชนิดตา่ งๆ 2

คาอธิบายราย วชิ าว30104 โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ (ต่อ) การส ารวจ อวกา ศ โ ด ย ใช้ ทักษ ะ กระบ วนกา รทา ง วิทยาศาสตร์ การสืบเสาะหาความรู้ การสืบค้นข้อมูล สังเกต การวิเคราะห์ เปรียบเทียบ การอธิบาย การอภิปราย และสรุป เพ่ือให้เกิดความรู้ ความเข้าใจ มีความสามารถ ในการตัดสินใจ มีทักษะปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ รวมท้ังการเรียนรู้ในศตวรรษ ท่ี ๒๑ ในด้านการ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ ด้านการคิดและ แก้ปัญหา ด้านการส่ือสาร สามารถส่ือสารสิ่งที่เรียนรู้และนา ความรู้ไปใช้ในชีวิตประจาวัน มีจิตวิทยาศาสตร์ จริยธรรม คุณธรรมและค่านิยมท่ีเหมาะสม 3

ตวั ช้วี ัด ๑. อธบิ ายการแบง่ ช้นั และสมบัตขิ อง โครงสรา้ งโลก พร้อมยกตวั อยา่ งข้อมูลทส่ี นับสนุน ๒. อธิบายหลักฐานทางธรณีวิทยาทส่ี นบั สนุน การเคล่อื นท่ีของแผน่ ธรณี ๓. ระบสุ าเหตุ และอธิบายรปู แบบแนว รอยต่อของแผ่นธรณที ส่ี ัมพนั ธ์กบั การเคลือ่ นทีข่ อง แผน่ ธรณี พร้อมยกตัวอย่างหลักฐานทาง ธรณีวิทยาที่พบ

ตวั ช้วี ดั ๔. อธิบายปัจจัยสาคัญท่ีมีผลต่อการได้รับพลังงานจาก ดวงอาทิตย์ แตกตา่ งกันในแต่ละบริเวณของโลกการหมุนเวียน ของอากาศทเ่ี ป็นผลมาจากความแตกตา่ งของความกดอากาศ ๕. อธิบายทิศทาง การเคล่ือนท่ีของอากาศที่เป็นผล หมนุ รอบตวั เองของโลก และการหมุนเวียนของอากาศตามเขต ละตจิ ดู และผลทม่ี ีต่อภูมอิ ากาศ ๖. อธิบายปัจจัยและผลที่ทาให้เกิดการหมุนเวียนของ น้าผิวหน้าในมหาสมุทรและรูปแบบการหมุนเวียนของน้า ผิวหน้าในมหาสมุทรที่มีต่อลักษณะภูมิอากาศ ลมฟ้าอากาศ สง่ิ มีชวี ติ และสิง่ แวดลอ้ ม

ตัวชวี้ ัด ๗. อธิบายปัจจัยท่ีมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของ โลก พร้อมท้ังนาเสนอแนวปฏิบัติเพื่อลดกิจกรรมของมนุษย์ท่ีส่งผล ต่อการเปลย่ี นแปลงภูมอิ ากาศโลก ๘. แปลความหมายสญั ลักษณล์ มฟ้าอากาศทสี่ าคัญจากแผน ท่ีอากาศ และนาข้อมูลสารสนเทศต่าง ๆ มาวางแผนการดาเนิน ชวี ติ ใหส้ อดคล้องกับสภาพลมฟ้าอากาศ ๙. อธิบายการกาเนิดและการเปล่ียนแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อุณหภูมิของเอกภพหลังเกิดบิกแบงในช่วงเวลาต่าง ๆ ตาม วิวัฒนาการของเอกภพ และหลักฐานท่สี นบั สนนุ ทฤษฎี บิกแบง จากความ สัมพันธ์ระหว่างความเร็วกับระยะทางของ กาแลก็ ซี รวมทง้ั ขอ้ มูลการค้นพบไมโครเวฟพนื้ หลังจากอวกาศ

ตัวชี้วดั ๑๐. อธิบายโครงสร้างและองค์ประกอบของกาแล็กซีทาง ช้างเผือก และระบุตาแหน่งของระบบสุริยะพร้อมอธิบายเชื่อมโยง กบั การสังเกตเห็นทางช้างเผือกของคนบนโลก ๑๑. อธิบายกระบวนการเกิดดาวฤกษ์ โดยแสดงการ เปล่ียนแปลง ความดัน อุณหภูมิ ขนาด จากดาวฤกษ์ก่อนเกิดจน เป็นดาวฤกษ์ และสามารถระบุปัจจัยทสี่ ่งผลตอ่ ความส่องสวา่ งของ ดาวฤกษ์ และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความส่องสว่างกับโชติ มาตรของดาวฤกษ์ระหว่างสี อุณหภูมิผิว และสเปกตรัมของดาว ฤกษ์ ๑๒. อธิบายลาดับวิวัฒนาการท่ีสัมพันธ์กับมวลต้ังต้น และ วิเคราะห์การเปลีย่ นแปลงสมบัติบางประการของดาวฤกษ์

ตวั ช้วี ัด ๑๓. อธิบายกระบวนการเกิดระบบสุริยะ และการแบ่งเขต บริวารของดวงอาทิตย์ และลักษณะของดาวเคราะห์ท่ีเอื้อต่อการ ดารงชวี ิต ๑๔. อธิบายโครงสร้างของดวงอาทิตย์ การเกิดลมสุริยะ พายุสุริยะ และสืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ นาเสนอปรากฏการณ์หรือ เหตุการณ์ที่เก่ียวข้องกับผลของลมสุริยะ และพายุสุริยะที่มีต่อโลก รวมทัง้ ประเทศไทย ๑๕. สืบค้นข้อมูล อธิบายการสารวจอวกาศโดยใช้กล้อง โทรทรรศน์ในช่วงความยาวคลื่นต่าง ๆ ดาวเทียม ยานอวกาศ สถานีอวกาศ และนาเสนอแนวคิดการนาความรู้ทางด้านเทคโนโลยี อวกาศมาประยุกตใ์ ชใ้ นชวี ติ ประจาวนั หรือในอนาคต

ตวั ช้วี ัด ๑๓. อธิบายกระบวนการเกิดระบบสุริยะ และการแบ่งเขต บริวารของดวงอาทิตย์ และลักษณะของดาวเคราะห์ท่ีเอื้อต่อการ ดารงชวี ิต ๑๔. อธิบายโครงสร้างของดวงอาทิตย์ การเกิดลมสุริยะ พายุสุริยะ และสืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ นาเสนอปรากฏการณ์หรือ เหตุการณ์ที่เก่ียวข้องกับผลของลมสุริยะ และพายุสุริยะที่มีต่อโลก รวมทัง้ ประเทศไทย ๑๕. สืบค้นข้อมูล อธิบายการสารวจอวกาศโดยใช้กล้อง โทรทรรศน์ในช่วงความยาวคลื่นต่าง ๆ ดาวเทียม ยานอวกาศ สถานีอวกาศ และนาเสนอแนวคิดการนาความรู้ทางด้านเทคโนโลยี อวกาศมาประยุกตใ์ ชใ้ นชวี ติ ประจาวนั หรือในอนาคต

ตัวช้ีวดั ๑๖. อธิบายปัจจัยท่ีทาให้เกิดการหมุนเวียนของน้าผิวหน้าในมหาสมุทร และรูปแบบการหมุนเวียนของน้าผวิ หน้าในมหาสมุทร ๑๗. อธิบายผลของการหมุนเวียนของอากาศและนา้ ผิวหน้าในมหาสมุทร ทีม่ ตี อ่ ลักษณะภมู อิ ากาศ ลมฟา้ อากาศ สิง่ มีชวี ติ และสิ่งแวดลอ้ ม ๑๘. อธิบายปัจจัยท่ีมีผลต่อการเปล่ียนแปลงภูมิอากาศของโลก พร้อม ท้ังนาเสนอแนวปฏิบัติเพ่ือลดกิจกรรมของมนุษย์ที่ส่งผลต่อการเปล่ียนแปลง ภูมิอากาศโลก ๑๙. แปลความหมายสัญลักษณ์ลมฟ้าอากาศที่สาคัญจากแผนท่ีอากาศ และนาขอ้ มูลสารสนเทศต่าง ๆ มาวางแผนการดาเนินชีวิตให้สอดคล้องกับสภาพ ลมฟ้าอากาศ ๒๐. อธิบายการกาเนิดและการเปลี่ยนแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อณุ หภูมิของเอกภพหลงั เกิดบิกแบงในชว่ งเวลา ตา่ ง ๆ ตามวิวัฒนาการของเอกภพ

คะแนนเต็ม 100 คะแนน แบง่ ตามตัวชวี้ ัด แบง่ เป็น 80 : 20 คะแนน 80 คะแนน ( กอ่ น-หลงั กลางภาค) - คะแนนเกบ็ 60 คะแนน - สอบย่อย 15 คะแนน - ใบงาน ชิ้นงาน 40 คะแนน - จติ พสิ ยั 5 คะแนน - สอบกลางภาค 20 คะแนน - สอบปลายภาค 20 คะแนน

แบบทดสอบก่อนเรยี น คาตอบ ข้อท่ี ความรู้พนื้ ฐาน 1. ช้นั โครงสร้างของโลกประกอบดว้ ย เปลือกโลก เน้ือโลก และแก่นโลก 2. เปลือกโลกเป็ นช้นั ท่ีหนาที่สุด—SขOMอEONงE FAMOUS โครงสร้างโลก 3. เน้ือโลกมีสถานะเป็นของเหลว 12

แบบทดสอบก่อนเรียน ข้อที่ ความรู้พนื้ ฐาน คาตอบ 4. แก่นโลกเป็นช้นั ของโลกที่มีความ หนาแน่นนอ้ ยท่ีสุด 5. ธาตุโลหะส่วนใหญ่มีความหนาแน่น มากกวา่ ธาตุอโลหะ —SOMEONE FAMOUS 6. คล่ืนจะเกิดการสะทอ้ นและหกั เหเมื่อ เคล่ือนที่ผา่ นตวั กลางชนิดเดียวกนั 1133

แบบทดสอบกอ่ นเรียน ข้อที่ ความรู้พนื้ ฐาน คาตอบ 7. คลื่นจะเปล่ียนแปลงความเร็วเม่ือ เคล่ือนที่ผา่ นตวั กลางต่างชนิดกนั 8. คล่ืนที่ส่งผา่ นพลงั งานโดยอาศยั ตวั กลางน้นั ตวั กลางจะเคล—ื่อSOนMEOทNE F่ี AMOUS ตามไปดว้ ย 9. อุกกาบาตเป็นวตั ถุท่ีมาจากนอก ระบบสุริยะ 1144

แบบทดสอบกอ่ นเรียน ข้อท่ี ความรู้พนื้ ฐาน คาตอบ 10. สนามแม่เหลก็ เกิดจากการ เคล่ือนที่ของประจุไฟฟ้าภายนอก ที่อยรู่ อบแกนแม่เหลก็ —SOMEONE FAMOUS 1155

About us It could be the part of the presentation where you can introduce yourself, write your email…

กาเนิดโลก

กาเนดิ โลก โลกเป็นดาวเคราะห์หินเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปี กอ่ น ในระบบสุริยะ โลกกาเนิดโดยการพอกพูนมวลจากการปะทะ และหลอมรวมกันจากวัตถุที่เหลือจากการรวมตัวของดวง อาทิตย์ จนทาใหโ้ ลกใหญข่ ึ้นและมีมวลมาก เซอร์ไอแซค นิวตัน ศึกษาและสารวจจากความโน้มถ่วง ของโลกและความหนาแนน่ เฉลีย่ ของโลกมีคา่ เป็น 2 เท่า ของ ความหนาแนน่ ของหินบนผิวโลก จึงสันนิษฐานว่าโลกไม่ใชเ่ นื้อ เดียวกนั ท้งั หมด สว่ นทีล่ ึกลงไปนา่ จะมีความหนาแน่นมากกว่า

กาเนดิ โลกในยุคแรก ของเหลวหนืดรอ้ น ถูกกระหนา่ ชนดว้ ยอุกกาบาตตลอดเวลา ประกอบซ่งึ เป็นธาตุหนัก เชน่ เหล็ก และนิเกลิ จมตวั ลงสู่แกน่ กลางของโลก ธาตุเบามีความหนาแน่นน้อยกวา่ เช่น ซลิ กิ อน ลอยตวั ขนึ้ สูเ่ ปลือกนอก กา๊ ซตา่ งๆ เช่น ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ พยายามแทรกตวั ออกจาก พนื้ ผิว ก๊าซไฮโดรเจนถูกลมสรุ ยิ ะจากดวงอาทิตยท์ าลายให้แตกเป็นประจุ ต่อมานกั วิทยาศาสตร์สารวจหนิ บนเปลอื กโลก เกิดการระเบดิ ของภเู ขาไฟ พบสมบตั ทิ างกายและทางเคมีคล้ายหินบนเปลือกโลก เทยี บกบั หิน แปลกปลอม (Xenolith)

โครงสร้างโลก

โครงสรา้ งโลก โลก (Earth) มีลกั ษณะกลมคล้ายผลสม้ ส่วนบนและ ความยาวของ ความยาว สว่ นล่าง เสน้ ผา่ ศูนย์กลาง เส้นรอบวง ประมาณ 12,755 25,000 ไมล์ แบน km หรอื 7,927 ไมล์ เล็กน้อย ความต้ังแต่ขั้วเหนอื (1ไมล์=1.61 km) ถึงขัว้ โลกใต้ ประมาณ 12,711 km หรือ 7,900 ไมล์

โครงสร้างโลก (ต่อ) แกนของโลก หมนุ รอบ ห่างจาก เอียง ตัวเอง ดวงอาทติ ย์ 24 ชวั่ โมง ประมาณ ประมาณ หมนุ รอบดวง 93 ล้านไมล์ 23 1/2 อาทติ ย์ องศา 365.24 วัน จากแนวดงิ่

โครงสร้างภายในของโลกที่แบ่งตาม องคป์ ระกอบทางเคมี Crust

โครงสร้างโลก 24

โครงสรา้ งภายในของโลกแบ่งตามคุณสมบตั ิทางฟิสกิ ส์

03 Section 03 This is the subtitle that makes it comprehensible

การศกึ ษาโครงสรา้ งของโลกโดยใชค้ ลน่ื ไหวสะเทอื น นกั วิทยาศาสตร์ศึกษาดว้ ยวิธีการต่างๆ เพื่อศึกษาโครงสรา้ ง ของโลกโดยใชข้ อ้ มลู โดยตรง โดยใช้คลืน่ ไหวสะเทือนแบง่ ออกเปน็ 1. คลื่นในตวั กลาง (Body wave) 2. คลืน่ พ้ืนผวิ (SURFACE WAVE)

1. คลื่นในตวั กลาง (Body wave) เปน็ คลื่นไหวสะเทือนที่เคลอื่ นที่อยภู่ ายในโลก แผ่กระจายทกุ ทิศทุกทางจากจุดกาเนิด แบ่งเปน็ 2 ชนิด

1.1 คลนื่ ปฐมภูมิ (P wave) เป็นคลื่นตามยาวที่เกิดจากความไหวสะเทือน ในตวั กลาง อนุภาคของตวั กลางนน้ั เกดิ การเคลอื่ นไหวแบบอัด ขยายในแนวเดยี วกับทค่ี ลืน่ สง่ ผา่ นไป ผ่านตัวกลางท่เี ป็นของแขง็ ของเหลว และก๊าซ

P-waves มคี วามเรว็ สูง สง่ ผลให้เกิดแรงบบี อัด และแรงกระแทก

1.1 คล่นื ปฐมภมู ิ (P wave) เปน็ คลื่นท่สี ถานวี ดั แรงสั่นสะเทอื นสามารถรับได้กอ่ น ชนิดอื่น โดยมีความเรว็ ประมาณ 4 – 7 กโิ ลเมตร/วินาที คล่ืนปฐมภูมทิ าใหเ้ กิดการอดั หรอื ขยายตัวของชัน้ หนิ

1.2 คลืน่ ทตุ ิยภูมิ (S wave) คลื่นตามขวาง เกิดจากความไหวสะเทือนในตวั กลางโดยอนภุ าคของตัวกลาง เคล่อื นไหวตง้ั ฉากกบั ทิศทางทคี่ ล่นื ผา่ น มีทั้งแนวตัง้ และ แนวนอน

1.2 คล่ืนทตุ ยิ ภมู ิ (S wave) ผ่านไดเ้ ฉพาะตัวกลางที่เปน็ ของแข็งเท่านนั้ ไมส่ ามารถ เดนิ ทางผา่ นของเหลว คลนื่ ทุติยภูมิ ความเรว็ ประมาณ 2 – 5 กโิ ลเมตร/วินาที คลืน่ ทุติยภมู ิทาใหช้ นั้ หนิ เกิดการคดโค้ง

S-waves มคี วามเร็วรองจาก P-waves สง่ ผลให้เกิดแรงยกข้นึ -ลง

ภาพรวมของแผน่ ดนิ ไหว 35

คลื่นปฐมภูมิ (P wave) และคล่นื ทตุ ยิ ภมู ิ (S wave)

การเดินทางของ P wave และ S wave ขณะเกิดแผน่ ดนิ ไหว

2. คลื่นพืน้ ผวิ (SURFACE WAVE) • เคลื่อนทต่ี ามผิวพน้ื ของโลก • ใต้เปลอื กโลกเลก็ นอ้ ย • เคลื่อนท่ดี ว้ ยอัตราเรว็ ท่ีช้ากวา่ คล่นื ในตวั กลาง แบ่งเป็น 2 ชนิด

2.1 คลน่ื เลฟิ (Love wave) หรอื คลน่ื L คน้ พบโดย A.E.H. Love อนภุ าคของตวั กลางสนั่ ในแนวราบเท่านั้นเกิดใกล้ เปลอื กโลก คลื่นตามขวาง

2.1 คลนื่ เลฟิ (Love wave) หรอื คลื่น L ทิศทางตั้งฉากกับทศิ ทางการเคล่ือนทข่ี องคลน่ื สร้างความเสยี หายใหก้ บั ฐานรากของอาคาร และส่งิ ปลกู สรา้ ง

2.2 คล่นื เรย์ลีย์ (Rayleigh wave) หรือ คลน่ื R ค้นพบโดย ลอร์ด เรย์ลยี ์ เคล่อื นทแี่ นวระนาบทางตรง เปน็ วงรี ทาใหพ้ ้ืนโลกส่ันข้นึ ลง ค่อยๆลดความเรว็ ลง

โครงสรา้ งโลก ชน้ั เปลอื กโลก นักวทิ ยาศาสตร์ และนักธรณวี ทิ ยา ชั้นเนื้อโลก แบ่งโลกออกเป็น 3 ชนั้ คอื ชนั้ แก่นโลก

1. เปลอื กโลก (Crust) เป็นส่วนแผน่ ดนิ ทัง้ หมด มคี วามหนาประมาณ 0-70 km อะลมู เิ นยี ม ซลิ ิคอน หนิ ทพ่ี บสว่ นใหญ่เป็น (Al) (Si) - หินอัคนี (igneous rock) รอ้ ยละ 95 โดยปริมาตร แมกนเี ซยี ม และหนิ ตะกอน (sedimentary (Mg) rock) รอ้ ยละ 5 โดยปรมิ าตร องคป์ ระกอบหลกั ในเน้ือดินและหนิ (rock) รอ้ ยละ 5 โดยปริมาตร

ชนั้ เปลอื กโลกแบ่งเปน็ 2 สว่ น 1.1. เปลือกโลกภาคพน้ื ทวปี (continental crust) - เป็นพ้ืนแผ่นดิน อยู่ลึกจากพ้ืนดินประมาณ 35 km หินท่ีเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่เป็นซิลิกากับอะลูมินา จึงเรียกช่ือเปลือกโลกภาคพื้นทวีปว่า ไซอัล(sial) เป็นกลมุ่ หินท่มี ีสีจาง ขาวหรือสีเทา จาพวกหินแกรนิต - มีค่าความถ่วงจาเพาะตา่

1.2 เปลอื กโลกใต้มหาสมุทร (oceanic crust) ป ก ค ลุ ม ด้ ว ย น้ า มี ค ว า ม ห น า ป ร ะ ม า ณ 5 km มีหินบะซอลต์(Basalt)ท่ีมีสีเข้ม มีซิลิกา และแมกนีเซียม จงึ เรียกชื่อเปลอื กโลกใตม้ หาสมุทรว่า “ไซมา”(sima) - ความถว่ งจาเพาะสูง

แนวแบ่งเขตโมโฮโรวิซิก (Mohorovicic discontinuity) เป็นแนวที่แบง่ เขตระหวา่ งเปลอื กโลกกับเนอ้ื โลก 46

Mohorovicic Discontinuity The Mohorovicic Discontinuity, or \"Moho\", is the boundary between the crust and the mantle. The red line in the drawing below shows its location.

2. ชั้นเนอื้ โลก(Mantle) คือส่วนซ่ึงอยูใ่ ตเ้ ปลอื กโลกลงไปจนถงึ ระดบั ความลึกประมาณ 2,885 km แมกนีเซียม ซิลคิ อน ออกไซด์ ออกไซด์ เหล็ก ออกไซด์ ชั้นเน้ือโลก

ชั้นเนื้อโลกแบ่งเปน็ 2 ชน้ั 2.1 เน้ือโลกสว่ นบน (upper mantle) ประกอบด้วย ส่วนของช้ันธรณีภาค และฐานธรณีภาค (asthenosphere)มีสถานะเป็นของแข็งโดยมีความหนาประมาณ 665-695 km มีสภาพเป็นพลาสติก (plastic) ทาหน้าที่คล้ายฉนวน กันความร้อนจากช้ันเน้ือโลกส่วนล่าง มีความยืดหยุ่นเพ่ือการปรับตัว จากการเคล่ือนไหวของชัน้ ฐานธรณภี าค มอี ณุ หภมู ิประมาณ 1,400-3,000 °C

ชั้นเน้ือโลกแบง่ เปน็ 2 ชน้ั 2.2 เน้อื โลกสว่ นล่าง (lower mantle) เป็นชั้นที่อยู่ใต้ฐานธรณี ภาคมีสภาพเป็นของเหลวหนืด อยู่ในระดับความลึกจากผิวโลก 2,190-2,220 km มีอณุ หภูมปิ ระมาณ 3,000 °C