ระบบสุริยะ

วิชา โลก ดาราศาสตร์และอวกาศ เรืองราวของระบบสุริยะ อั น น่ า พิ ศ ว ง เล่มที 1 ร ะ บ บ สุ ริ ย ะ โดย คณะคุรศาสตร์ มหาวิทยาลับราชภัฏอุ ดรธานี นางสาวพัชราภรณ์ ริวงศา รหัศนักศึกษา 62040111120

เรื่อง ระบบสรุ ยิ ะ ระบบสรุ ยิ ะ คอื ระบบดาวทีม่ ีดาวฤกษ์เป็นศนู ย์กลาง และมีดาวเคราะห์ (Planet) เป็น บริวารโคจรอย่โู ดยรอบ เม่ือสภาพแวดล้อมเอื้ออานวย ตอ่ การดารงชวี ติ ส่งิ มชี วี ิตก็จะเกดิ ข้นึ บนดาวเคราะห์เหลา่ นั้น หรือ บริวารของดาวเคราะหเ์ องทเ่ี รยี กวา่ ดวงจนั ทร์ (Satellite) นัก ดาราศาสตรเ์ ชื่อว่า ในบรรดาดาวฤกษท์ ้ังหมดกวา่ แสนลา้ นดวงในกาแลกซี่ทางช้างเผือก ตอ้ ง มรี ะบบสุรยิ ะทเ่ี ออื้ อานวยชีวติ อย่าง ระบบสุริยะที่โลกของเราเปน็ บริวารอยู่อย่างแน่นอน เพียงแต่วา่ ระยะทางไกลมากเกินกวา่ ความสามารถในการตดิ ต่อจะทาได้ถึง ที่โลกของเราอยเู่ ปน็ ระบบทป่ี ระกอบด้วย ดวงอาทิตย์ (The sun) เปน็ ศูนย์กลาง มีดาว เคราะห์ (Planets) 9 ดวง ทเ่ี ราเรียกกนั ว่า ดาวนพเคราะห์ ( นพ แปลวา่ เกา้ ) เรยี ง ตามลาดบั จากในสุดคอื ดาวพธุ ดาวศกุ ร์ โลก ดาวองั คาร ดาวพฤหสั ดาวเสาร์ ดาว ยเู รนัส ดาวเนปจูน ดาวพลู และยงั มดี วงจนั ทร์บรวิ ารของ ดวงเคราะห์แตล่ ะดวง (Moon of sattelites) ยกเว้นเพียง สองดวงคอื ดาวพธุ และ ดาวศุกร์ ท่ีไม่มีบริวาร ดาวเคราะหน์ อ้ ย (Minor planets) ดาว

หาง (Comets) อุกกาบาต (Meteorites) ตลอดจนกลุ่มฝนุ่ และกา๊ ซ ซึง่ เคลอ่ื นทอี่ ยใู่ นวงโคจร ภายใตอ้ ทิ ธิพลแรงดงึ ดูด จากดวงอาทติ ย์ ขนาดของระบบสรุ ยิ ะ กวา้ งใหญไ่ พศาลมาก เมอื่ เทียบระยะทาง ระหว่างโลกกบั ดวงอาทิตย์ ซงึ่ มีระยะทางประมาณ 150 ล้านกโิ ลเมตร หรือ 1au.(astronomy unit) หน่วยดาราศาสตร์ กล่าวคือ ระบบสุริยะมีระยะทางไกลไปจนถึงวง โคจร ของดาวพลโู ต ดาว เคราะห์ทม่ี ีขนาดเล็กทสี่ ดุ ในระบบสรุ ยิ ะ ซ่ึงอย่ไู กล เปน็ ระยะทาง 40 เทา่ ของ 1 หน่วยดาราศาสตร์ และยงั ไกลห่างออก ไปอีกจนถงึ ดงดาวหางอ๊อต (Oort’s Cloud) ซงึ่ อาจอยู่ไกลถึง 500,000 เท่า ของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทติ ย์ดว้ ย ดวง อาทิตยม์ ีมวล มากกว่าร้อยละ 99 ของ มวลทัง้ หมดในระบบสรุ ยิ ะ ทเี่ หลอื นอกนนั้ จะเป็นมวล ของ เทหวตั ถตุ า่ งๆ ซง่ึ ประกอบดว้ ยดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์นอ้ ย ดาวหาง และอกุ กาบาต รวมไปถงึ ฝุน่ และกา๊ ซ ทีล่ ่องลอยระหวา่ ง ดาวเคราะห์ แตล่ ะดวง โดยมแี รงดึงดูด (Gravity) เปน็ แรงควบคุมระบบสุริยะ ใหเ้ ทหวตั ถบุ นฟ้าทงั้ หมด เคลื่อนทีเ่ ป็นไปตามกฏแรง แรงโน้ม ถว่ งของนวิ ตัน ดวงอาทติ ยแ์ พร่พลงั งาน ออกมา ดว้ ยอตั ราประมาณ 90,000,000,000,000,000,000,000,000 แคลอรตี อ่ วินาที เป็นพลังงานท่ีเกดิ จากปฏิกรยิ า เทอรโ์ มนิวเคลียร์ โดยการเปล่ยี นไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ซงึ่ เป็นแหล่งความร้อนใหก้ บั ดาว ดาว เคราะหต์ ่างๆ ถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์ จะเสยี ไฮโดรเจนไปถงึ 4,000,000 ตนั ตอ่ วินาทีกต็ าม แต่ นักวิทยาศาสตรก์ ย็ งั มคี วามเช่อื ว่าดวงอาทิตย์ จะยงั คงแพร่พลังงานออกมา ในอัตรา ท่ี เท่ากนั นไ้ี ดอ้ ีกนานหลายพันล้านปี ชอื่ ของดาวเคราะหท์ งั้ 9 ดวงยกเวน้ โลก ถกู ต้งั ชื่อ ตามเทพของชาวกรีก เพราะเช่อื ว่าเทพเหลา่ นน้ั อยู่บนสรวงสวรค์ และเคารพบูชาแต่โบราณ กาล ในสมัยโบราณจะรจู้ กั ดาวเคราะหเ์ พยี ง 5 ดวงเท่าน้นั (ไม่นบั โลกของเรา) เพราะ สามารถเห็นได้ ดว้ ยตาเปล่าคือ ดาวพุธ ดาวศกุ ร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ประกอบกบั ดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ รวมเป็น 7 ทาให้เกิดวันทง้ั 7 ในสัปดาห์นัน่ เอง และ ดาวท้ัง 7 น้ีจงึ มอี ทิ ธิกับดวงชะตาชีวิตของคนเราตามความเชื่อถือทางโหราศาสตร์ ส่วนดาว เคราะหอ์ กี 3 ดวงคอื ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต ถูกคนพบภายหลัง แตน่ กั ดารา ศาสตรก์ ็ตงั้ ช่อื ตามเทพของกรกี เพ่อื ให้สอดคลอ้ งกันนนั่ เอง

ทฤษฎีการกาเนิดของระบบสรุ ิยะ หลกั ฐานทส่ี าคัญของการกาเนดิ ของระบบสรุ ยิ ะกค็ อื การเรยี งตัว และการเคลือ่ นท่ี อยา่ งเป็นระบบระเบียบของดาว เคราะห์ ดวงจนั ทร์บรวิ าร ของดาวเคราะห์ และดาว เคราะห์น้อย ทแ่ี สดงให้เหน็ ว่าเทหวัตถุ ทงั้ มวลบนฟ้า นั้นเป็นของ ระบบสุรยิ ะ ซงึ่ จะเป็น เร่อื งทีเ่ ป็นไปไม่ไดเ้ ลย ที่เทหวตั ถทุ อ้ งฟ้า หลายพนั ดวง จะมีระบบ โดยบังเอญิ โดยมไิ ด้มีจุด กาเนดิ รว่ มกนั Piere Simon Laplace ได้เสนอทฤษฎจี ุดกาเนดิ ของระบบสุริยะ ไว้เม่ือปี ค.ศ.1796 กล่าวว่า ในระบบสรุ ยิ ะจะ มีมวลของกา๊ ซรปู ร่างเป็นจานแบนๆ ขนาดมหมึ า หมนุ รอบ ตวั เองอยู่ ในขณะท่ีหมุนรอบตัวเองน้ันจะเกดิ การหดตวั ลง เพราะแรงดงึ ดดู ของ มวลก๊าซ ซง่ึ จะทาให้ อตั ราการหมุนรอบตัวเองนัน้ จะเกดิ การหดตวั ลงเพราะแรงดึงดดู ของ ก๊าซ ซ่ึงจะทาให้อตั ราการ หมนุ รอบตังเอง มคี วามเร็วสงู ข้ึนเพอ่ื รกั ษาโมเมนตัมเชิงมมุ (Angular Momentum) ในทีส่ ดุ เมื่อความเร็ว มีอัตราสูงขึน้ จนกระท่งั แรงหนศี นู ย์กลางท่ี ขอบของกลุ่มก๊าซมมี ากกว่าแรงดงึ ดดู ก็จะทาให้เกดิ มวี งแหวน ของกล่มุ ก๊าซแยก ตัวออกไป จากศนุ ย์กลางของกลุม่ ก๊าซเดมิ และเมื่อเกิดการหดตวั อกี กจ็ ะมีวงแหวนของกลุ่มกา๊ ซเพมิ่ ขึ้น ขึ้นต่อไปเรื่อยๆ วงแหวนทีแ่ ยกตัวไปจากศนู ยก์ ลางของวงแหวนแต่ละวงจะมีความกวา้ งไม่ เท่ากนั ตรงบริเวณ ทมี่ คี วาม หนาแน่นมากทสี่ ดุ ของวง จะคอยดงึ วัตถทุ ง้ั หมดในวงแหวน มารวมกนั แล้วกลน่ั ตวั เปน็ ดาวเคราะห์ ดวงจนั ทร์ของดาว ดาวเคราะหจ์ ะเกดิ ข้นึ จากการหด ตวั ของดาวเคราะห์ สาหรบั ดาวหาง และสะเก็ดดาวน้ัน เกดิ ข้ึนจากเศษหลงเหลอื ระหวา่ ง การเกดิ ของดาวเคราะห์ดวงต่างๆ ดังนน้ั ดวงอาทติ ยใ์ นปัจจบุ นั กค็ ือ มวลกา๊ ซ ดั้งเดิมที่ทาให้ เกิดระบบสุรยิ ะขึน้ มานน่ั เอง นอกจากน้ยี ังมีอกี หลายทฤษฎที ่ีมีความเชอ่ื ในการเกดิ ระบบ สุริยะ แตใ่ นที่สดุ ก็มคี วามเห็นคล้ายๆ กับแนวทฤษฎขี อง Laplace ตวั อยา่ งเช่น ทฤษฎีของ Coral Von Weizsacker นักดาราศาสตรฟ์ ิสกิ สช์ าวเยอรมนั ซ่ึงกลา่ ววา่ มวี ง กลมของกลุ่ม กา๊ ซและฝุน่ ละอองหรือเนบิวลา ตน้ กาเนิดดวงอาทิตย์ (Solar Nebular) ห้อมล้อมอยู่รอบ ดวงอาทิตย์ ขณะทด่ี วงอาทติ ยเ์ กิดใหมๆ่ และ ละอองสสารในกลุม่ กา๊ ซ เกิดการกระแทกซึง่ กนั และกนั แลว้ กลายเปน็ กลมุ่ ก้อนสสาร ขนาดใหญ่ จนกลายเป็น เทหวัตถุแข็ง เกิดขั้นในวง โคจรของดวงอาทติ ย์ ซง่ึ เราเรียกว่า ดาวเคราะห์ และดวงจนั ทร์ของ ดาวเคราะหน์ น่ั เอง ระบบสุริยะของเรามีขนาดใหญโ่ ตมากเมือ่ เทียบกบั โลกท่เี ราอาศยั อยู่ แตม่ ีขนาดเลก็ เม่ือเทยี บกบั กาแล็กซขี องเราหรอื กาแลก็ ซที างชา้ งเผือก ระบบสุริยะต้งั อยใู่ นบริเวณ วงแขน ของกาแล็กซที างชา้ งเผอื ก (Milky Way) ซงึ่ เปรยี บเสมือนวง ลอ้ ยักษ์ทห่ี มนุ อยู่ในอวกาศ โดยระบบสรุ ยิ ะ จะอยูห่ า่ งจาก จดุ ศูนย์กลางของกาแลก็ ซที างชา้ งเผอื กประมาณ 30,000 ปี แสง ดวงอาทิตย์ จะใชเ้ วลาประมาณ 225 ลา้ นปี ในการเคล่ือน ครบรอบจุดศนู ยก์ ลาง ของ กาแล็กซี ทางชา้ งเผือกครบ 1 รอบ นักดาราศาสตรจ์ ึงมี ความเหน็ ร่วมกันว่า เทหวัตถทุ ้ัง

มวลในระบบสรุ ิยะไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะหท์ ุกดวง ดวงจนั ทรข์ อง ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต เกดิ ขึน้ มาพร้อมๆกัน มีอายเุ ท่ากันตามทฤษฎีจดุ กาเนิดของ ระบบ สรุ ิยะ และจาการนา เอาหิน จากดวงจันทร์มา วิเคราะหก์ ารสลายตวั ของสาร กมั มนั ตภาพรงั สี ทาใหท้ ราบว่าดวงจันทรม์ ี อายปุ ระมาณ 4,600 ลา้ นปี ในขณะเดยี วกัน นกั ธรณวี ิทยาก็ไดค้ านวณ หาอายขุ องหนิ บนผวิ โลก จากการสลายตัว ของอตอม อะตอม ยูเรเนยี ม และสารไอโซโทป ของธาตุตะก่วั ทาใหน้ ักวทิ ยาศาสตรเ์ ชื่อว่า โลก ดวงจันทร์ อกุ กาบาต มีอายปุ ระมาณ 4,600 ลา้ นปี และอายุของ ระบบสรุ ิยะ นับตงั้ แต่เริม่ เกิดจากฝ่นุ ละอองก๊าซ ในอวกาศ จงึ มีอายุไม่เกิน 5000 ล้านปี ในบรรดาสมาชกิ ของระบบสุริยะซง่ึ ประกอบดว้ ย ดวงอาทติ ย์ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ ของดาวเคราะหด์ าว หาง อุกกาบาต สะเก็ดดาว รวมทั้งฝนุ่ ละองก๊าซ อกี มากมาย นนั้ ดวงอาทิตย์และดาว เคราะห์ 9 ดวง จะได้รบั ความสนใจมากทสี่ ดุ จากนกั ดาราศาสตร์ ดาวเคราะห์ (Planets) ดาวเคราะห์ หมายถึง ดาวทไ่ี มม่ แี สงสวา่ งในตัวเอง แต่สะท้อนแสงอาทิตยส์ ่องเขา้ ไป ตาเรา ดาวเคราะห์ แต่ละดวง มขี นาดและจานวนดวงจนั ทร์บรวิ ารไมเ่ ทา่ กัน อย่หู ่างจากดวง อาทติ ย์เปน็ ระยะทางต่างกนั และดวง ต่างก็อยใู่ นระบบสุรยิ ะ โดยหมนุ รอบตัวเองโคจรรอบ ดวงอาทิตย์ดว้ ย ความเรว็ ต่างกันไป จากการศึกษา เรอื่ งราว เกย่ี วกบั ดาวเคราะห์โดยใชโ้ ลก เป็นหลักในการแบง่ ดาวเคราะห์ เปน็ ดาวที่ไม่มแี สงในตวั เอง ไมเ่ หมือนกบั ดวงอาทิตย์ หรอื ดาวฤกษ์ ซึง่ สามารถส่องสว่างด้วยตนเองได้ แต่เราสามารถมองเห็นดาวเคราะหไ์ ด้ เนอื่ งจากการท่ดี าว เคราะห์ สะทอ้ นแสงจากดวงอาทิตย์ เข้าสู่ตาของเราน่นั เองแมด้ าวเคราะหใ์ นระบบสรุ ยิ ะ จกั รวาลของเรา จะมีถงึ 8 ดวง (ไมร่ วมโลก) แตเ่ ราสามารถมองเห็นได้ ดว้ ยตาเปลา่ เพยี ง 5 ดวงเทา่ นั้น คอื ดาวพธุ , ดาวศุกร์, ดาวอังคาร, ดาวพฤหสั และดาวเสาร์ เทา่ นั้น ซึง่ ชาว โบราณเรยี ก ดาวเคราะหท์ งั้ ห้าน้วี า่ “The Wandering Stars” หรอื “Planetes” ในภาษา กรีก และเรยี กดวงอาทติ ย์ และดวงจันทร์ ทั้งสองดวงวา่ “The Two Great Lights” ซง่ึ เมื่อ รวมกันทงั้ หมด 7 ดวง จะเป็นทีม่ าของชอ่ื วัน ใน 1 สัปดาห์ นนั่ เอง

ดาวเคราะห์ท้ัง 9 สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มๆ ได้ดงั น้ี 1. แบ่งตามลักษณะทางกายภาพ – ดาวเคราะห์ชน้ั ใน (Inner or Terrestrial Planets): จะเป็นกลมุ่ ดาวเคราะห์ ที่อยู่ใกล้ดวง อาทิตยม์ ากกว่าอกี กลมุ่ เปน็ ดาวเคราะห์ทเ่ี ยน็ ตวั แลว้ มากกวา่ ทาใหม้ ผี วิ นอกเปน็ ของแข็ง เหมือนผิวโลกของเรา จึงเรยี กวา่ Terrestrial Planets (หมายถึง “บนพื้นโลก”) ได้แก่ ดาว พุธ (Mercury), ดาวศกุ ร(์ Venus), โลก (Earth) และดาวองั คาร (Mars) ซงึ่ จะใช้แถบของ ดาวเคราะห์นอ้ ย (Asteroid Belt) เปน็ แนวแบง่ ภาพแสดงระยะทางเฉลย่ี ของดาวเคราะห์ชั้นใน จากดวงอาทติ ย์ โดยท่ี Light Minutes หมายถึง ระยะเวลาทแ่ี สง เดินทางจากดวงอาทิตย์ มาถึงดาวเคราะหน์ น้ั (หนว่ ย เป็นนาที), และ Astronomical Units หมายถงึ ระยะทาง ในหน่วยดาราศาสตร์ (AU) – ดาวเคราะหช์ น้ั นอก (Outer or Jovian Planets): จะเป็นกล่มุ ดาวเคราะห์ ที่อยู่ไกลดวงอาทติ ยม์ ากกว่าอกี กล่มุ เป็นดาวเคราะหท์ ่เี พ่งิ เย็นตวั ทาใหม้ ผี ิวนอก ปกคลมุ ดว้ ยก๊าซ เป็นสว่ นใหญ่ เหมือนพื้นผวิ ของดาวพฤหัส ทาใหม้ ีช่อื เรยี กวา่ Jovian Planets (Jovian มาจากคาวา่ Jupiter-like หมายถงึ คล้ายดาวพฤหสั ) ได้แก่ ดาวพฤหสั (Jupiter), ดาวเสาร์ (Saturn), ดาวยเู รนสั (Uranus), ดาวเนปจูน (Neptune) และดาวพลูโต (Pluto)

ภาพภาพแสดงระยะทางเฉลี่ย ของดาวเคราะห์ช้นั นอก จากดวงอาทิตย์ โดยที่ Light Hours หมายถงึ ระยะเวลาทแ่ี สง เดินทางจากดวงอาทิตย์ มาถึงดาวเคราะห์นนั้ (หนว่ ยเป็น ชั่วโมง) และ Astronomical Units หมายถงึ ระยะทาง ในหนว่ ยดาราศาสตร์ (AU) 2. แบง่ ตามวงทางโคจรดงั น้ี คอื – ดาวเคราะหว์ งใน (Interior planets) หมายถึงดาวเคราะห์ทีอ่ ย่ใู กล้ดวงอาทิตยม์ ากกวา่ โลก ไดแ้ กด่ าวพธุ และดาวศกุ ร์ – ดาวเคราะห์วงนอก (Superior planets) หมายถึง ดาวเคราะหท์ ี่อยถู่ ดั จากโลกออกไป ไดแ้ ก่ ดาวองั คาร ดาวพฤหสั บดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนสั ดาวเนปจูน และดาวพลโู ต 3. แบ่งตามลกั ษณะพน้ื ผวิ ดังน้ี – ดาวเคราะห์ก้อนหนิ ไดแ้ ก่ ดาวพธุ ดาวศกุ ร์ โลก และดาวองั คาร ทง้ั 4 ดวงนม้ี พี ้นื ผิวแข็ง เปน็ หนิ มชี ้ันบรรยากาศบางๆ ห่อหมุ้ ยกว้นดาวพธุ ทอี่ ยู่ใกลด้ วงอาทติ ย์ทส่ี ุดไมม่ ีบรรยากาศ – ดาวเคราะหก์ ๊าซ ได้แก่ ดาวพฤหสั บดี ดาวเสาร์ ดาวยเู รนสั และดาวเนปจนู จะเป็นก๊าซ ทว่ั ทัง้ ดวง อาจมีแกนหินขนาดเลก็ อย่ภู ายใน พน้ื ผวิ จึงเป็นบรรยากาศทปี่ กคลุมดว้ ยกา๊ ซ มเี ทน แอมโมเนีย ไฮโดรเจน และฮีเลยี ม

(สาหรับดาวพลูโตนนั้ ยังสรปุ ไม่ไดว้ า่ เปน็ พวกใด เนือ่ งจากยังอยู่หา่ งไกลจากโลกมาก) นอกจากทีเ่ ราทราบว่า ดาวเคราะหจ์ ะหมุนรอบตวั เอง โคจรไปรอบๆดวงอาทตยิ ์แล้ว แกนของแต่ละดาวเคราะห์ ยงั เอยี ง (จากแนวตงั้ ฉากของการเคล่ือนท)ี่ ไมเ่ ท่ากันอีกดว้ ย นอกจากนี้ เม่ือเทยี บทิศทางของ การหมนุ รอบตัวเอง กับการหมนุ รอบดวงอาทิตย์ ของแตล่ ะ ดาวเคราะห์ พบว่า ดาวศุกร์ (Venus), ดาวยูเรนัส (Uranus), และดาวพลูโต (Pluto) จะ หมุนรอบตวั เอง แตกตา่ งไปจากดาวเคราะหด์ วงอนื่ ๆ ในระบบสุรยิ ะจักรวาลของเรา ภาพแสดงการหมนุ ของดาวเคราะหแ์ ต่ละดวง

SOLRA SYSTEM ___________________________ เรอื งราวของระบบสรุ ยิ ะจกั วาล ทียงั รอการพสิ จู ณ์ ___________________________ BY PATCHARAPHON RIWONGSA