ระบบสุริยะ

ระบบสรุ ยิ ะ (Solar system)

แนวคิดสํ าคัญ ระบบสรุ ยิ ะมดี วงอาทติ ยเ์ ปน ดาวฤกษ์ศูนยก์ ลางซึงเกดิ ขึนเมอื 4,600 ลา้ นปกอ่ น โดยเนบวิ ลาสรุ ยิ ะ เกดิ การยบุ ตวั เนืองจากแรงโน้มถ่วง และเรมิ หมนุ รอบตวั เองแกส๊ และฝนุ กระจายตวั ออกรอบแกนหมนุ จนมี รูปรา่ งเหมอื นจานแบนบรเิ วณ ใจกลางเกดิ เปนดวงอาทติ ยม์ วล ส่วนทเี หลอื รอบ ๆ ดวงอาทติ ยเ์ กดิ เปนดาวเคราะห์ดาวเคราะห์น้ อย ดาวหาง และวตั ถุตา่ ง ๆ โคจรรอบ ดวงอาทติ ย์ ระบบสุริยะ เปนส่วนหนึงของกาแลก็ ซีทางช้างเผอื ก มดี วงอาทติ ยเ์ ปนศูนยก์ ลาง เนืองจากเปน วตั ถุทมี มี วลมากสดุ ในระบบสรุ ยิ ะ อาจกลา่ วไดว้ า่ \"มวลทงั หมดของระบบ สรุ ยิ ะกค็ ือมวลของดวงอาทติ ย\"์

ววิ ฒั นาการของระบบสรุ ยิ ะ ระบบสรุ ยิ ะกอ่ กาํ าเนิดขึนเมอื ประมาณ 4,600 ลา้ นปกอ่ น การกาํ าเนิดระบบสรุ ยิ ะสามารถอธบิ ายไดโ้ ดยใช้สมมตฐิ านเนบวิ ลา (Nebula hypothesis) ซึงอมิ มานเู อล คานต์ (Immanuel Kant) และปแอร-์ ซีมง มากรี ์ เดอลาพลาส (Pierre-Simon, marquis de Laplace) ไดเ้ สนอไวใ้ นช่วงครสิ ตศ์ ตวรรษที 18 ระบบสรุ ยิ ะเรมิ ตน้ ขึนเมอื เมฆโมเลกลุ ขนาดยกั ษ์ทเี รยี กวา่ เนบวิ ลาสรุ ยิ ะ (solar nebula) ซึงประกอบดว้ ยแกส๊ และฝนุ ทหี นาแน่น ไดร้ บั คลนื กระแทกจากการเกดิ ซเู ปอรโ์ นวาบรเิ วณใกลเ้ คียง ทาํ ให้แกส๊ และฝนุ เกดิ การยบุ ตวั เนืองจากแรงโน้มถ่วงภายในเมฆโมเลกลุ และเรมิ หมนุ รอบตวั เอง บรเิ วณแกน่ กลางของเมฆโมเลกลุ ทยี บุ ตวั นันจะมี ความหนาแน่นมากขึน มอี ณุ หภมู สิ งู ขึน และหมนุ รอบตวั เองเรว็ ขึน ทาํ ให้แกส๊ และฝนุ โดยรอบกระจายตวั ออกรอบแกนหมนุ จนมรี ูปรา่ ง เหมอื นจานแบน บรเิ วณแกน่ กลางทมี คี วามหนาแน่นสงู จะเกดิ เปน ดวงอาทติ ย์ ซึงมมี วลมากถึงรอ้ ยละ 99 ของมวลทงั หมดในระบบสรุ ยิ ะ มวลส่วนทเี หลอื นันจะเกดิ เปนดาวเคราะห์และวตั ถุตา่ ง ๆ ในระบบสรุ ยิ ะซึง เปนดาวบรวิ ารทโี คจรรอบดวงอาทติ ย์

ววิ ฒั นาการของระบบสรุ ยิ ะ เนบวิ ลาสรุ ยิ ะทปี ระกอบดว้ ยแกส๊ แกนกลางของเนบวิ ลาสรุ ยิ ะมคี วามหนา และฝนุ ทหี นาแน่นเมอื ไดร้ บั คลนื แน่นมากขึนอณุ หภมู สิ งู ขึน และหมนุ รอบ กระแทกจากการเกดิ ซเู ปอรโ์ นวาใน ตวั เองเรว็ ขึนเรอื ย ๆ เกดิ เปนดาวฤกษ์กอ่ น บรเิ วณใกลเ้ คียง ทาํ ให้กลมุ่ แกส๊ และ เกดิ อนภุ าคฝนุ และแกส๊ บางส่วนถูกเรง่ ฝนุ เกดิ การยบุ ตวั เข้าส่ศู ูนยก์ ลางและ ออกมาจากแกนหมนุ และกระจายออกจน เรมิ หมนุ รอบตวั เอง กระทงั มรี ูปรา่ งเหมอื นจานแบน 4,600 ลา นปีกอน เมอื เวลาผา่ นไปประมาณ 100,000 ป บรเิ วณ เมอื เวลาผา่ นไปหลายสิบลา้ นป แกส๊ และฝนุ ที แกนกลางมอี ณุ หภมู สิ งู ถึง 15 ลา้ นเคลวนิ เหลอื ชนกนั ไปมาทาํ ให้ชินส่วนเกาะตดิ กนั จน มขี นาดใหญ่ขึน สสารทเี หลอื อยซู่ ึงมมี วลมากจะ ทาํ ให้เกดิ ปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี รฟ์ วชันขึนทแี กน กอ่ ตวั เปนดาวเคราะห์หิน ส่วนแกส๊ และฝนุ บรเิ วณ กลางเกดิ เปนดวงอาทติ ยซ์ ึงมมี วลมากถึง ขอบนอก ซึงมอี ณุ หภมู ติ ากวา่ และไดร้ บั อทิ ธพิ ล จากแรงโน้มถ่วงน้อยกวา่ บรเิ วณทใี กลด้ วงอาทติ ย์ 99.8% ของมวลทงั หมดทมี อี ายนุ ้อยส่องสวา่ ง จะยบุ รวมตวั กนั อยา่ งช้า ๆ แลว้ กอ่ ตวั เปนดาว แตย่ งั มแี กส๊ และฝนุ ทเี หลอื อยรู่ อบ ๆ เปน จาํ นวนมาก เคราะห์แกส๊ ขนาดใหญ่ ปัจจบุ ัน เวลาผา่ นไปนับรอ้ ยลา้ นป ดาวเคราะห์ตา่ ง ๆ จงึ มรี ูปรา่ งที สมบรู ณ์เศษหินและฝนุ ทเี หลอื กลาย เปนดาวเคราะห์น้อย ดวงจนั ทรบ์ รวิ าร วงแหวนของดาวเคราะห์ ดาวหาง และ วตั ถุขนาดเลก็ ในระบบสรุ ยิ ะ

ดวงอาทติ ย์ ดวงอาทติ ย์เปนดาวฤกษ์ ศูนย์กลางของระบบสุรยิ ะ มีดาวเคราะห์จําานวน 8 ดวง ดาวเคราะห์แคระ ดาวเคราะห์น้ อย และดาวหางเปนบรวิ ารโคจรอยู่ รอบ ๆ ดวงอาทติ ย์ สมบตั ิ รายละเอยี ด อายุ 4,600 ลา้ นป ชนิ ดสเปกตรมั G2V อณุ หภมู ยิ งั ผล 5,770 องศาเซลเซียส คาบการหมนุ ทเี ส้นศูนยส์ ตู ร 25 วัน ทขี ัว 35 วนั องค์ประกอบของดาว ไฮโดรเจน 92.1% ฮเี ลยี ม 7.8% ระยะห่างจากศูนยก์ ลาง 26,000 ปแสง กาแลก็ ซี 230 ลา้ นป คาบการโคจรรอบกาแล็กซี อตั ราเรว็ วงโคจรรอบ 720,000 กโิ ลเมตรตอ่ ชัวโมง กาแลก็ ซี ดวงอาทติ ยม์ สี เปกตรมั ชนิด G2V ซึงค่า G2 หมายถึง ดวงอาทติ ยม์ อี ณุ หภมู ยิ งั ผลประมาณ 5,770 องศาเซลเซียส และมสี ีเหลอื ง ส่วนค่า V (เลข 5) หมายถึง ดวงอาทติ ยอ์ ยใู่ น แถบลาํ ดบั หลกั



ลมสรุ ยิ ะและพายสุ รุ ยิ ะ ลมสรุ ยิ ะ (solar wind) เกดิ ในชนั คอโรนาซงึ ประกอบดว้ ยอนภุ าคทมี ปี ระจุ เชน่ อเิ ลก็ ตรอน โปรตอน และไอออนของธาตตุ า่ ง ๆ ในสถานะพลาสมา คอโรนาจะเกดิ การขยายตวั จนกระทงั ทาํ ให้อนภุ าคประจไุ ฟฟาหลดุ พ้นจาก แรงดงึ ดดู ของดวงอาทติ ยแ์ ละแผอ่ อกไปทกุ ทศิ ทางมกั เกดิ ขนึ บรเิ วณขวั เหนื อ และขวั ใตข้ องดวงอาทติ ยบ์ รเิ วณทมี คี อโรนาเบาบาง เรยี กวา่ หลมุ คอโรนา เปนตําแหน่ งทมี ลี มสรุ ยิ ะความเรว็ สงู และรุนแรง หากอนภุ าคประจไุ ฟฟาทพี ่งุ ออกมามจี ําานวนมหาศาลและมคี วามเรว็ มากกวา่ 800 กโิ ลเมตรตอ่ วนิ าทจี ะเรยี กวา่ พายสุ รุ ยิ ะ (solar storm) ลมสรุ ยิ ะส่งผลต่อสนามแมเ่ หล็กโลกจึงทําาให้เกิดปรากฏการณ์ ออโรรา (aurora) หรอื แสงเหนื อแสงใตเ้ นื องจากสนามแมเ่ หลก็ โลกจะเบยี งเบนอนภุ าคจากลมสรุ ยิ ะออกไป ลมสรุ ยิ ะทรี ุนแรงจนเกดิ เปนพายสุ รุ ยิ ะจะส่งผลกระทบตอ่ ระบบ ไฟฟาและอเิ ลก็ ทรอนิ กส์ อาจทาํ าให้ไฟฟาดบั การสือสารขดั ขอ้ ง และวงจรอเิ ลก็ ทรอนิ กส์เกดิ ความเสียหายได้ นอกจากนี ลมสรุ ยิ ะยงั ส่งผลตอ่ ดาวหางโดยทาํ าให้หางเกดิ การ เรอื งแสงและชไี ปยงั ดา้ นตรงขา้ มกบั ดวงอาทติ ย์

บรวิ ารของดวงอาทติ ย์ บรวิ ารทโี คจรรอบดวงอาทติ ย์ ไดแ้ ก่ ดาวเคราะห์ทัง 8 ดวง แถบดาว เคราะห์น้อยทโี คจรอยรู่ ะหวา่ งดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี วัตถุใน แถบไคเปอร์ และดาวหาง เมือแบ่งขอบเขตของระบบสุริยะโดยใช้ ลกั ษณะการเกดิ และองค์ประกอบของดาวเปนเกณฑส์ ามารถแบ่งได้ เปน 5 เขต ดงั นี

1. ดาวเคราะห์ชันใน (inner planets) เปนดาวเคราะห์หิน มสี ่วนประกอบหลกั เปนหิน ของแข็ง และธาตหุ นัก ไดแ้ ก่ ดาวพธุ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร 2. แถบดาวเคราะห์น้อย (asteroids belt) เปนวตั ถุจาํ าพวกหินหรอื โลหะขนาดเลก็ ทโี คจรอยรู่ ะหวา่ งดาวองั คารและดาวพฤหัสบดนี ัก ดาราศาสตรเ์ ชือวา่ แถบดาวเคราะห์น้อยเกดิ จากวตั ถุทหี ลงเหลอื ในช่วง ทดี าวเคราะห์กาํ ลงั กอ่ ตวั และไมส่ ามารถรวมตวั กนั เปนดาวเคราะห์ ขนาดใหญ่ได้ เนืองจากถูกรบกวนดว้ ยแรงโน้มถ่วงสงู จาก ดาวพฤหัสบดี 3. ดาวเคราะห์ชันนอก (outer planets) เปนดาวเคราะห์ขนาด ใหญ่ทมี อี งค์ประกอบเปนแกส๊ ไดแ้ ก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยเู รนัส และดาวเนปจนู 4. แถบไคเปอร์ (Kuiper belt) ประกอบดว้ ยดาวเคราะห์แคระห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และวตั ถุขนาดเลก็ มอี งค์ประกอบหลกั เปนมเี ทน แอมโมเนีย และนาาแข็ง เช่น ดาวพลโู ต ดาวอรี สี ดาวหางคาบสั น 5. เมฆออรต์ (Oort cloud) หรอื ดงดาวหาง ระบบสรุ ยิ ะมเี มฆ ทรงกลมขนาดใหญ่ห่อหุ้มอยู่ ซึงนักวทิ ยาศาสตรเ์ ชือวา่ เปน ขอบเขตของระบบสรุ ยิ ะ เปนบรเิ วณทปี ระกอบดว้ ยวตั ถุทเี หลอื จากการกอ่ ตวั ของดาวเคราะห์ เช่น ฝนุ หิน นาแข็ง แอมโมเนีย มเี ทน และเปนแหลง่ กาํ าเนิดของดาวหาง มขี นาดประมาณ 1-3 ปแสง

ดาวเคราะห์ทเี ออื ตอ่ การมสี ิงมชี ีวติ โลกเปนดาวเคราะห์เพียงดวงเดยี วในระบบสรุ ยิ ะทเี ออื ตอ่ การดาํ ารงชีวติ ของสิงมชี ีวติ เนืองจากมนี าทอี ยใู่ นสถานะของเหลวซึงเปนองค์ประกอบสําคัญทที าํ ให้เกดิ สิงมชี ีวติ ขึน ได้ โลกมวี งโคจรห่างจากดวงอาทติ ยใ์ นระยะเหมาะสม จงึ มอี ณุ หภมู พิ ืนผวิ ทไี มร่ อ้ นหรอื เยน็ จนเกนิ ไป ทาํ ให้นายงั คงสถานะของเหลวได้ หากโลกมวี งโคจรอยใู่ กลด้ วงอาทติ ย์ มากขึน จะไดร้ บั พลงั งานจากดวงอาทติ ยม์ ากเกนิ ไป พืนผวิ โลกอาจมอี ณุ หภมู สิ งู จนทาํ ให้ นาระเหยออกไปหมด หรอื ถ้าหากโลกมวี งโคจรไกลจากดวงอาทติ ยม์ ากขึน พืนผวิ โลก อาจมอี ณุ หภมู ติ าจนทาํ ให้นากลายเปนนาแข็งได้ ซึงบรเิ วณโดยรอบดาวฤกษ์ทมี รี ะยะห่าง จากดาวฤกษ์ทเี หมาะสมทที าํ ให้นายงั คงสถานะเปนของเหลวบนผวิ ดาวเคราะห์ได้ เรยี กวา่ เขตทเี ออื ตอ่ การมสี ิงมชี ีวติ (habitable zone) ในเอกภพอนั กวา้ งใหญ่มกี าแลก็ ซีมากกวา่ แสนลา้ นกาแลก็ ซี แตล่ ะกาแลก็ ซีประกอบ ดว้ ยดาวฤกษ์อกี นับแสนลา้ นดวง นักดาราศาสตรจ์ งึ เชือวา่ น่าจะมสี ิงมชี ีวติ บนดาวเคราะห์ ดวงอนื นอกจากโลกของเรา นักดาราศาสตรจ์ งึ พยายามค้นหา ดาวเคราะห์นอกระบบสรุ ยิ ะ (exoplanet) ทโี คจรรอบดาวฤกษ์และอยใู่ นเขตทเี ออื ตอ่ การมี สิงมชี ีวติ นักดาราศาสตรไ์ ดค้ ้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสรุ ยิ ะจาํ นวนมากกวา่ 4,000 ดวง และพบดาวเคราะห์หลายดวงทมี ลี กั ษณะคลา้ ยโลก เช่น เคปเลอร-์ 22 เคปเลอร-์ 62

เมอื วนั ที 22 กมุ ภาพันธ์ พ.ศ. 2560 องค์การนาซาได้ประกาศการ ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสรุ ยิ ะจาํ นวน 7 ดวง ทมี ขี นาดใกลเ้ คียงกบั โลก โคจรรอบดาวฤกษ์ทมี ชี ือว่า แทรปพิสต-์ 1 (Trappist-1) ซึงเปนดาวแคระแดง ขนาดเลก็ มมี วล 0.08 เทา่ ของดวงอาทติ ย์ นักดาราศาสตร์พบว่า ดาวเคราะห์ในระบบแทรปพิสต-์ 1 จาํ านวน 3 ดวง โคจรอยใู่ นเขตทเี ออื ตอ่ การมสี ิงมชี ีวติ และอาจมนี าในสถานะ ของเหลวอยบู่ นผิวดาวระบบแทรปพิสต-์ 1 มขี นาดเลก็ กว่า ระบบสรุ ยิ ะมาก เมอื เปรยี บเทยี บขนาดของระบบแทรปพิสต-์ 1 กบั ระบบสรุ ยิ ะ จะมลี กั ษณะดงั รูป ปจจบุ นั นักดาราศาสตรย์ งั คงศึ กษาและค้นหาดาวเคราะห์นอก ระบบสรุ ยิ ะตอ่ ไป ซึงในอนาคตอาจพบสัญญาณทบี ง่ บอกถึงการ ดาํ อยขู่ องสิงมชี ีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอนื นอกโลก

นางสาวศจดั ทาํ โดย ค้าศิธร บญุ กศุ ล เลขที 29 ม.6/1 เสนอ ค รู โยภิตา เขี ยว