(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท พื้นฐาน ม.6 วิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ

คมู่ ือครู วทิ ยาศาสตร์โลก และอวกาศ บทที่ 3 | ระบบสุริยะ 75 ถ้ามนุษย์จำ�เป็นต้องอพยพไปอาศัยที่ดาวเคราะห์ดวงอ่ืน นักเรียนจะเลือกดาวเคราะห์ดวงใด เพราะเหตุใด แนวค�ำ ตอบ นกั เรยี นอาจจะเลอื กดาว Kepler-452b เนอื่ งจากมอี ณุ หภมู ใิ กลเ้ คยี งกบั โลก ดาว แม่มีสเปกตรัมเดียวกับดวงอาทิตย์   ระยะห่างจากดาวแม่ใกล้เคียงกับระยะทางจากโลกถึงดวง อาทิตย ์   และใช้เวลาโคจรรอบดาวแม่ 384 วันซ่ึงใกลเ้ คียงกับโลก หรืออาจจะเลอื กดาว Trap- pist-1e เนื่องจากมีแรงโน้มถว่ งทใ่ี กล้เคยี งกับโลก แนวทางการวัดและประเมนิ ผล KPA การวดั และประเมนิ ผล K: 1. การเกดิ ระบบสรุ ิยะ 1. แผนภาพจากการปฏิบัติกิจกรรม 3.1 2. การแบง่ เขตบริวารของดวงอาทิตย์ และการตอบคำ�ถามท้ายกิจกรรม 3. เขตเออ้ื ชีวติ 2. การรว่ มอภปิ รายเพื่อสรุปองค์ความรู้ P: 3. แบบฝึกหัด 1. การจดั กระท�ำ และสือ่ ความหมายขอ้ มลู 2. การส่ือสาร 1. ผลการจัดกระทำ�ข้อมูลในการปฏิบัติ กจิ กรรม 3.1 A: 1. ความมีเหตุผล 2. การนำ�เสนอผลงาน และการตอบ 2. ความอยากรู้อยากเหน็ คำ�ถาม 3. การเห็นคณุ คา่ ในวิทยาศาสตร์ การสบื คน้ ขอ้ มลู สงั เกต รว่ มกนั ตง้ั ค�ำ ถาม อภปิ รายเกี่ยวกบั ประเด็นต่าง ๆ เก่ียวกบั เขตเออ้ื ชวี ติ และการคน้ พบสง่ิ มชี วี ติ นอกโลก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

76 บทที่ 3 | ระบบสรุ ยิ ะ ค่มู ือครู วทิ ยาศาสตร์โลก และอวกาศ 3.2 โครงสร้างและปรากฏการณบ์ นดวงอาทิตย์ จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. สบื ค้นข้อมูล และอธบิ ายโครงสร้างและปรากฏการณบ์ นดวงอาทิตย์ 2. สบื คน้ ข้อมลู อภปิ ราย และยกตวั อยา่ งเกย่ี วกบั อทิ ธพลของดวงอาทติ ยท์ ส่ี ง่ ผลกระทบต่อโลก ส่อื และแหล่งการเรยี นรู้ หนงั สือเรียนรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ วิทยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ ชั้นมัธยมศกึ ษาปีที่ 6 แนวการจัดการเรยี นรู้ 1. ครูนำ�ภาพดวงอาทิตย์มาให้นักเรียนและทบทวนความรู้เกี่ยวกับดวงอาทิตย์โดยใช้ แนวคำ�ถามตอ่ ไปน้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ค่มู อื ครู วิทยาศาสตรโ์ ลก และอวกาศ บทที่ 3 | ระบบสรุ ิยะ 77 อณุ หภูมพิ น้ื ผิวของดวงอาทิตย์ประมาณเทา่ ใด แนวคำ�ตอบ ประมาณ 5,800 เคลวนิ อุณหภมู พิ ื้นผิวของดวงอาทติ ย์ประมาณเท่าใด แนวคำ�ตอบ ประมาณ 5,800 เคลวนิ โลกของเราไดร้ บั พลงั งานจากดวงอาทิตยใ์ นรูปแบบใดบ้าง แนวคำ�ตอบ โลกเราได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ ในรูปแบบพลังงานแสงและพลังงาน ความร้อน 2. ครูให้นักเรียนศึกษาข้อมูลเก่ียวกับโครงสร้างของดวงอาทิตย์ในหนังสือเรียนในหน้า 53-54 แลว้ อภิปรายรว่ มกนั ในประเดน็ คำ�ถามดงั ตอ่ ไปน้ี โครงสร้างภายในของดวงอาทติ ย์แบง่ ได้เขต อะไรบา้ ง แนวคำ�ตอบ โครงสร้างภายในดวงอาทิตย์มี 3 เขตคือ แก่น เขตการแผ่รังสี และ เขตการพาความร้อน บริเวณใดของดวงอาทติ ย์ท่มี ีอณุ หภูมสิ งู ทีส่ ดุ แนวค�ำ ตอบ บริเวณแก่นดวงอาทติ ย์ บรรยากาศใดของดวงอาทติ ยแ์ บง่ เป็นกีช่ ัน้ อะไรบา้ ง แนวค�ำ ตอบ แบ่งเปน็ 3 ช้นั คอื ชนั้ โฟโตสเฟยี ร์ ช้นั โครโมสเฟียร์ คอโรนา ช้ันบรรยากาศที่อย่บู ริเวณนอกสุดของดวงอาทิตย์ แนวค�ำ ตอบ คอโรนา ช้นั บรรยากาศใดที่สามารถมองเหน็ ไดเ้ มอื่ มองผา่ นแผ่นกรองแสงสุรยิ ะ แนวคำ�ตอบ ชน้ั โฟโตสเฟียร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

78 บทท่ี 3 | ระบบสรุ ยิ ะ คมู่ ือครู วทิ ยาศาสตร์โลก และอวกาศ กระบวนการถ่ายโอนความรอ้ นภายในดวงอาทิตย์มอี ะไรบา้ ง แนวค�ำ ตอบ การแผ่รังสคี วามรอ้ น และการพาความรอ้ น นอกจากแสงแล้วยงั มีสง่ิ ใดอกี ทดี่ วงอาทิตย์ปลดปล่อยมายังโลก แนวคำ�ตอบ พลังงานความรอ้ น และอนุภาคโปรตอนและอเิ ล็กตรอน พลงั งานภายในดวงอาทติ ย์ถ่ายโอนออกสู่ภายนอกได้อย่างไร และใชเ้ วลานานเท่าไร แนวคำ�ตอบ มีการแผ่รังสีความร้อนจากแก่นดวงอาทิตย์ และถ่ายโอนความร้อนมายัง ผิวดวงอาทติ ย์โดยการพาความร้อน ซ่ึงใช้เวลานับแสนปี 3. ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลและศึกษาเก่ียวกับปรากฏการณ์แสงเหนือใต้แล้วให้นักเรียน รว่ มกนั อภิปราย โดยใช้ตวั อย่างคำ�ถามตอ่ ไปนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ อื ครู วทิ ยาศาสตรโ์ ลก และอวกาศ บทท่ี 3 | ระบบสุรยิ ะ 79 ปรากฏการณ์ดงั กล่าวคอื อะไร และพบได้ท่ีบริเวณใดของโลก แนวคำ�ตอบ ปรากฏการณแ์ สงเหนอื ใต้ พบได้บรเิ วณแถบข้วั โลกเหนอื และขัว้ โลกใต้ ปรากฏการณด์ งั กลา่ วเกดิ ไดอ้ ยา่ งไร เกย่ี วขอ้ งกบั พลงั งานจากดวงอาทติ ยห์ รอื ไม่ อยา่ งไร แนวคำ�ตอบ ปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดจากอนุภาคมีประจุไฟฟ้าพลังงานสูง ซ่ึงส่วนใหญ่ เป็นโปรตอนและอิเล็กตรอนจากดวงอาทิตย์ถูกปล่อยออกมาจากช้ันบรรยากาศของ ดวงอาทิตย์ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กและช้ันบรรยากาศโลก ทำ�ให้แก๊สใน บรรยากาศแตกตัวเป็นไอออนและเป็นต้นกำ�เนิดของแสงเหนือใต้ในประเทศแถบใกล้ ข้วั แมเ่ หล็กโลก 4. ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู หรอื น�ำ เสนอภาพขา่ วเกย่ี วกบั ผลกระทบทเี่ กดิ ขนึ้ จากลมสรุ ยิ ะ และพายุสรุ ยิ ะทม่ี ีต่อสิง่ มีชีวิตบนโลก ลมสรุ ยิ ะและพายสุ รุ ิยะเกดิ ขนึ้ ได้อยา่ งไร และมีผลกระทบอยา่ งไรต่อสงิ่ มีชีวติ บนโลก แนวคำ�ตอบ ลมสรุ ิยะเกิดข้ึนเมือ่ เกิดการลุกจา้ บนดวงอาทติ ย์ โดยอนภุ าคที่มีประจุไฟฟ้า หรอื เรยี กวา่ พายสุ รุ ยิ ะ จะมากระทบบรรยากาศของโลก ท�ำ ใหอ้ ณุ หภมู ขิ องบรรยากาศจะ สูงข้ึน และเกิดสนามไฟฟ้ารบกวนการทำ�งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รบกวนการ ส่งจ่ายกระแสไฟฟ้า และการส่ือสาร ทำ�ให้การส่งคล่ืนวิทยุและระบบนำ�ร่องถูกตัดขาด การสง่ ผา่ นขอ้ มลู จากดาวเทยี มบางดวงขาดหายไป นอกจากน้ี เมอ่ื อนภุ าคทมี่ ปี ระจไุ ฟฟา้ พุ่งมากระทบบรรยากาศของโลก แนวสนามแม่เหลก็ โลกบงั คบั ใหอ้ นุภาคที่มีประจไุ ฟฟ้า เคลื่อนที่ไปยังบริเวณขั้วโลก และชนกับอะตอมของแก๊สในบรรยากาศโลกทำ�ให้เกิด แสงเรอื งรองบนทอ้ งฟ้าบรเิ วณขัว้ โลก เรยี กวา่ แสงเหนือใต้ การลุกจ้าคืออะไร แนวคำ�ตอบ การลุกจ้า คือ การประทุขึ้นอย่างฉับพลันของพลังงานบนดวงอาทิตย์ แลว้ พน่ รงั สแี ละอนภุ าคทม่ี ปี ระจไุ ฟฟา้ ออกสอู่ วกาศ การลกุ จา้ ท�ำ ใหเ้ กดิ พายสุ รุ ยิ ะ ซงึ่ จะ มีการปล่อยอนุภาคความเร็วสูงจำ�นวนมหาศาล โดยจะเกิดบ่อยครั้งในช่วงที่มีจุดมืด ดวงอาทติ ยม์ าก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

80 บทที่ 3 | ระบบสุริยะ คู่มือครู วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ จุดมดื ดวงอาทิตย์คอื อะไร แนวคำ�ตอบ เป็นบริเวณบนชั้นโฟโตสเฟียร์ที่มีอุณหภูมิต่ำ�กว่าบริเวณโดยรอบ และ มีความเขม้ ของสนามแม่เหลก็ สูงกว่าบรเิ วณอ่นื 5. ครแู ละนกั เรียนรว่ มกันอภิปรายและตอบคำ�ถามชวนคิด โดยมีแนวทางการตอบคำ�ถามดังน้ี เพราะเหตุใดส่ิงมีชีวิตบนโลกจึงไม่ได้รับอันตรายจากลมสุริยะ พายุสุริยะ และอนุภาค พลงั งานสงู จากดวงอาทิตย์ แนวคำ�ตอบ เนื่องจากบนโลกมีสนามแม่เหล็กซ่ึงช่วยปกป้องรังสี อนุภาคโปรตอนและ อิเล็กตรอนจากดวงอาทิตย์ ดวงอาทติ ยม์ กี ารเผาไหมเ้ ชอื้ เพลงิ และปลดปลอ่ ยพลงั งานออกมาตลอดเวลาในระยะเวลา ทยี่ าวนาน เพราะเหตุใดมวลของดวงอาทติ ย์จึงเปลยี่ นแปลงน้อยมาก แนวค�ำ ตอบ เนอ่ื งจากมวลของไฮโดรเจนบนดวงอาทติ ยท์ ถี่ กู เผาไหมจ้ ะเปลยี่ นเปน็ ฮเี ลยี ม และพลังงาน ทำ�ใหม้ วลของดวงอาทติ ยเ์ ปลยี่ นแปลงนอ้ ยมาก แนวทางการวดั และประเมินผล KPA การวดั และประเมนิ ผล K: 1. การร่วมอภิปรายเพ่ือสรปุ องคค์ วามรู้ 1. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ 2. แบบฝึกหัด 2. การเกิดลมสุริยะ พายุสุริยะ และผลที่ มตี อ่ โลก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คู่มือครู วทิ ยาศาสตร์โลก และอวกาศ บทท่ี 3 | ระบบสรุ ิยะ 81 KPA การวดั และประเมนิ ผล P: 1. การคดิ และการแก้ปญั หา 1. การรว่ มอภปิ รายเกย่ี วกบั ความเปน็ ไป 2. การส่อื สาร ได้ของข้อมูลที่นำ�เสนอในข่าวอย่าง สมเหตสุ มผล A: 1. ความมเี หตผุ ล 2. การนำ�เสนอผลงาน และการตอบ 2. ความอยากรู้อยากเห็น คำ�ถาม 3. การเหน็ คุณคา่ ในวิทยาศาสตร์ การร่วมอภิปราย และการตอบคำ�ถาม เก่ยี วกบั ผลจากพายสุ รุ ิยะและลมสุรยิ ะ ความรเู้ พ่มิ เติม ผลกระทบเน่ืองจากพายสุ ุริยะ การเปล่ียนแปลงสภาพอวกาศ (space weather) อันเน่ืองมาจากพายุสุริยะมีผลทำ�ให้ สนามแม่เหล็กโลกมีการเปล่ียนแปลงทั้งขนาดและทิศทาง การเปลี่ยนแปลงนี้มีผลกระทบ ต่อระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโลกทำ�ให้เกิด กระแสไฟฟ้าเหน่ียวนำ�ของตัวนำ�ต่าง ๆ ท่ีวางขนานกับพ้ืนดินไม่ว่าจะอยู่บนดินหรือฝังอยู่ ใตด้ ินเชน่ โครงข่ายสายส่งกำ�ลงั ไฟฟ้า (electrical power grid) สายโทรศพั ท์ ท่อประปา การเปลย่ี นแปลงสนามแมเ่ หลก็ อยา่ งรนุ แรงและรวดเรว็ อนั เนอื่ งมาจากพายสุ รุ ยิ ะจะท�ำ ให้ เกดิ กระแสเหนยี่ วน�ำ ปรมิ าณมากกวา่ ปกตใิ นทนั ทที นั ใด โดยเฉพาะอยา่ งยงิ่ ในบรเิ วณใกลก้ บั ข้ัวแม่เหล็กโลกทั้งสองข้ัว ซึ่งทิศของสนามแม่เหล็กค่อนข้างจะตั้งฉากกับพื้น ซ่ึงใน เดือนมีนาคมปี 1989 กระแสเหน่ียวนำ�น้ีเคยทำ�รีเลย์หลายตัวซ่ึงทำ�หน้าที่ป้องกัน กระแสไฟเกินให้กับโรงไฟฟ้าพลังนำ้�ในควิเบก ประเทศแคนาดา เกิดการตัดไฟข้ึนพร้อม ๆ กัน ส่งผลทำ�ให้ประชากรประมาณ 6 ล้านคนไม่มีไฟฟ้าใช้ติดต่อกันนานถึง 9 ชั่วโมง ซง่ึ สง่ ผลเสยี หายตอ่ เศรษฐกจิ อยา่ งมาก นอกจากนก้ี ระแสเหนย่ี วน�ำ เนอ่ื งจากสนามแมเ่ หลก็ โลก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

82 บทท่ี 3 | ระบบสุริยะ คู่มือครู วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ ยังมีผลกบั การส่อื สารที่ใชส้ าย รวมถึงการผุกร่อนของท่อประปาท่ีฝังใตด้ นิ อกี ด้วย ปจั จบุ นั มีการศึกษารวมท้ังการจัดตั้งสถานีตรวจวัดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ�เน่ืองจากสนามแม่เหล็ก โลกขน้ึ หลายแหง่ เพื่อป้องกันและบรรเทาความเสียหายอันเกิดจากกระแสเหนย่ี วน�ำ นี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ อื ครู วทิ ยาศาสตรโ์ ลก และอวกาศ บทที่ 3 | ระบบสรุ ิยะ 83 แบบฝึกหัดทา้ ยบท 1. จากความรเู้ รอ่ื งก�ำ เนดิ ระบบสรุ ยิ ะ เพราะเหตใุ ดจงึ กลา่ ววา่ ดวงอาทติ ยเ์ ปน็ ดาวฤกษร์ นุ่ หลงั แนวค�ำ ตอบ ดวงอาทติ ยเ์ ปน็ ดาวฤกษร์ นุ่ หลงั เนอ่ื งจากมอี งคป์ ระกอบของธาตตุ า่ งๆ ทไ่ี ด้ มาจาก เนบิวลารุน่ หลงั ซ่ึงปจั จบุ ันดวงอาทติ ยม์ อี ายปุ ระมาณ 5,000 ลา้ นปี 2. ความหนาแนน่ ของดาวเคราะหห์ ินและดาวเคราะห์แก๊ส เหมือนหรอื ต่างกนั อย่างไร แนวคำ�ตอบ แตกตา่ งกนั ดาวเคราะหห์ นิ จะมีความหนาแน่นมากกว่าดาวเคราะหแ์ ก๊ส 3. จากแผนภาพแสดงปรมิ าณสดั ส่วนของแก๊สบนดาวศุกร์ โลก และดาวองั คาร ตามล�ำ ดบั จงพจิ ารณาแผนภาพและตอบค�ำ ถามตอ่ ไปนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

84 บทที่ 3 | ระบบสุรยิ ะ คมู่ ือครู วทิ ยาศาสตร์โลก และอวกาศ 3.1 ดาวเคราะห์แตล่ ะดวงมอี งค์ประกอบเหมือนหรือแตกตา่ งกนั อยา่ งไร แนวคำ�ตอบ ต่างกัน โดยช้ันบรรยากาศของโลกมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น ไนโตรเจน ขณะที่ช้ันบรรยากาศของดาวศุกร์และดาวอังคารมีองค์ประกอบ สว่ นใหญ่เปน็ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 3.2 เพราะเหตใุ ดชน้ั บรรยากาศของโลกจงึ มปี รมิ าณแกส๊ ออกซเิ จนมากกวา่ ดาวเคราะห์ ดวงอน่ื และออกซิเจนบนโลกมาจากทใี่ ด แนวคำ�ตอบ ในยคุ แรกชน้ั บรรยากาศโลกประกอบดว้ ยแกส๊ ไฮโดรเจนและฮเี ลยี ม เมอ่ื เปลอื กโลกคอ่ ย ๆ เยน็ ลงไอน�ำ้ แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละแกส๊ แอมโมเนยี น ถูกปลดปล่อยสู่บรรยากาศ ต่อมาไอนำ้�ในอากาศรวมตัวเป็นฝน ซ่ึงแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์จะรวมตัวกับนำ�้ ฝนตกกลับส่พู ้นื โลก ส่วนแก๊สแอมโมเนียจะ แตกตวั เปน็ แกส๊ ไนโตรเจนและไฮโดรเจนอยใู่ นชน้ั บรรยกาศ เมอ่ื เรม่ิ มแี บคทเี รยี และ สง่ิ มชี วี ติ เกดิ ขน้ึ ท�ำ ใหม้ กี ารน�ำ คารบ์ อนไดออกไซดไ์ ปใชแ้ ละปลอ่ ยแกส๊ ออกซเิ จนสู่ บรรยากาศ ทำ�ให้โลกของเราจึงมีปริมาณแก๊สไนโตรเจนและออกซิเจนมากกว่า ดาวดวงอน่ื 4. จงเลอื กคำ�ทกี่ ำ�หนดเติมลงในชอ่ งว่างให้สอดคลอ้ งกับข้อความทกี่ ำ�หนด โฟโตสเฟียร์ เขตการพาความรอ้ น โครโมสเฟยี ร์ แก่น คอโรนา เขตการแผ่รังสี จุดมืดดวงอาทิตย์ ............แ...ก..น่................... 4.1 เป็นบริเวณท่เี กิดปฏกิ ริ ิยาเทอร์มอนิวเคลียร์ ....เ.ข...ต...ก..า..ร..แ...ผ...ร่ ..ัง..ส..ี...... 4.2 เป็นเขตที่มีการถ่ายโอนพลังงาน ซึ่งอยู่ระหว่างแก่นและ เขตการพาความรอ้ น .เ.ข...ต..ก...า..ร..พ...า..ค...ว..า..ม...ร..้อ..น... 4.3 เปน็ เขตท่ถี า่ ยโอนความร้อนออกสผู่ ิวของดวงอาทิตย์ .........โ.ฟ...โ..ต...ส..เ.ฟ....ยี ..ร..์....... 4.4  เป็นบริเวณที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (เมื่อมองผ่าน แผ่นกรองแสงสรุ ยิ ะ) ....จ...ดุ ..ม...ืด...ด..ว..ง..อ...า..ท...ติ ..ย...์ .. 4.5 อยู่บริเวณผิวดวงอาทติ ย์ ซงึ่ มอี ุณหภูมิต�ำ่ กวา่ บรเิ วณข้างเคียง ..........ค...อ..โ..ร..น...า.............. 4.6 เปน็ ช้ันบรรยากาศทมี่ คี วามหนาแน่นนอ้ ย และแผ่กระจายจาก ดวงอาทติ ยไ์ ดไ้ กลมาก จะเหน็ แสงสว่ นนใี้ นชว่ งทเ่ี กดิ สรุ ยิ ปุ ราคา เตม็ ดวง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี