คํานํา หนังสือเลม เลก็ เร่ือง ระบบสรุ ยิ ะ จดั ทาํ ข้ึนเพ่ือใหค วามรแู ละความเขาใจในเร่อื งของระบบสรุ ิยะ ซ่งึ เป็นเร่ืองท่ีนาต่ืนเตน นาคน หาอยา งมาก และหวังเป็นอยา งย่งิ วาหนังสอื เลม เลก็ เลม นี้จะเป็น ประโยชนแกผ ูท่สี นใจไมมากกน็ อย คณะผูจ ัดทาํ หวังเป็นอยา งย่งิ วาเน้ือหาทท่ี าํ มานัน้ จะครบสมบูรณและมปี ระโยชนแกผ ู็ อา นหรือผู็ทีส่ นใจและสามารถนําไปประยุกตใชใ นชีวติ ประจําวันได หากผิดพลาดประการใด ขออภยั มา ณ ทนี่ ี้ดว ย
สารบัญ เร่ือง หน า กําเนิดระบบสุรยิ ะ 1 วิวัฒนาการของระบบสรุ ิยะ 2 ดวงอาทติ ย -โครงสรางและชนั้ บรรยากาศของดวงอาทิตย 3 ลมสุรยิ ะและพายสุ รุ ิยะ 4 5 บริวารของดวงอาทิตย ดาวเคราะหชนั้ ใน-เมฆออรต 6 ดาวเคราะหท ีเ่ อ้อื ตอ การมีสิ่งมีชวี ิต 7
กาํ เนิดระบบสุริยะ ระบบสรุ ิยะ(solar system)เป็นสวนหน่ึงของกาแลก็ ซที างชา งเผือกมดี วงอาทติ ยเป็นดาวฤกษ ศนู ยกลางซ่งึ มอี ิทธิพลตอระบบสรุ ยิ ะมากเน่ืองจากเป็นวตั ถุท่ีมมี วลมากท่ีสดุ ในระบบสุริยะจนอาจ กลาวไดวามวลทัง้ หมดของระบบสุริยะกค็ ือมวลของดวงอาทติ ยเ ระบบสุริยะเกิดจากกลมุ ฝุนและแกส ในอวกาศซ่ึงเรียกวา “โซลารเนบิวลา” (Solar Nebula) รวมตวั กนั เม่ือประมาณ 4,600 ลา นปีมาแลว (นักวิทยาศาสตรคํานวณจากอัตราการหลอมรวม ไฮโดรเจนเป็นฮเี ลียมภายในดวงอาทติ ย) เม่อื สสารมากข้นึ แรงโน มถว งระหวางมวลสารมากข้นึ ตามไปดว ย กลุมฝนุ และแกส ยบุ ตัวหมุนเป็นรูปจานตามหลกั อนรุ กั ษโ มเมนตมั เชิงมมุ ดังภาพที่ 1 แรงโน มถว งท่ีเพ่มิ ข้ึนสรางแรงกดดันที่ใจกลางจนอณุ หภูมสิ งู ถึง 15 ลานเคลวิน จดุ ปฏิกริ ิยา นิวเคลียรฟ ิวชนั หลอมรวมอะตอมของไฮโดรเจนใหเป็นฮีเลยี ม ดวงอาทติ ยก าํ เนิดเป็นดาวฤกษ
วิวัฒนาการของระบบสุริยะ ระบบสุริยะกอ กาํ เนิดข้นึ เม่อื ประมาณ 4600 ลา นปีกอนการกําเนิดระบบสรุ ยิ ะสามารถอธบิ ายไดโ ดยใช สมมตฐิ านเนบวิ ลา(Nebula hypothesis) ซ่ึงอิมมานเู อล คานต( Immanuel Kant)และปีแอร-ซีมง มากีร เดอลาพลาส(Pierre-Simon,marquis de Laplace) อิมมานเู อล คานต ปีแอร- ซีมง มากีร เดอลาพลาส ระบบสุรยิ ะเริม่ ตนเม่ือเมฆโมเลกุลขนาดยักษท ี่เรียกวา เนบวิ ลาสรุ ยิ ะ(solar nebula)ซ่งึ ประกอบ ดวยแกส และผลท่หี นาแนน ไดรบั คล่นื กระแทกจากการเกิดซเู ปอรโนวาบรเิ วณใกลเ คยี งทาํ ใหแ กส และฝนุ เกดิ การยุบตวั เน่ืองจากแรงโน มถว งภายในเมฆโมเลกุลและเรม่ิ หมุนรอบตวั เองบรเิ วณแกน กลางของเมฆโมเลกุลทยี่ ุบตวั นัน้ จะมีความหนาแนนมากในภมู ิสูงข้นึ และหมุนรอบตวั เองเร็วข้นึ ทําใหเ กิดแกส และฝุนโดยรอบกระจายตัวออกรอบแกนหมนุ จนมรี ปู รางเหมอื นจานแบนบรเิ วณแกน กลางที่มคี วามหนาแนนสงู จะเกิดเป็นดวงอาทติ ยซ ่ึงมมี วลมากถึงรอยละ 99 ของโมเลกลุ ทงั้ หมดใน ระบบสุรยิ ะมวลสวนทเ่ี หลอื นัน้ จะเกดิ เป็นดาวเคราะหแ ละวตั ถตุ างๆในระบบสุรยิ ะเป็นดาวบริวารท่ี โคจรรอบดวงอาทติ ย
ดวงอาทิตย์ (The Sun) เป็นดาวฤกษศ ูนยกลางของระบบสุริยะมีดาวเคราะหจ ํานวน 8 ดวงดาวเคราะหแ คระดาวเคราะห น อยและดาวหางเป็นบรวิ ารโคจรอยูร อบๆดวงอาทติ ย ซ่ึงมมี วลรอ ยละ 99 ของระบบสรุ ิยะ จงึ ทาํ ให อวกาศโคงเกิดเป็นศูนยกลางของแรงโน มถวง โดยมดี าวเคราะหและบรวิ ารทัง้ หลายโคจรลอมรอบ ดวงอาทติ ยมอี งคประกอบหลกั เป็นไฮโดรเจนซ่ึงเป็นอยูในสถานะพลาสมา (แกสทมี่ อี ุณหภูมสิ ูงมาก จนประจุหลุดออกมา) โครงสร้างและชันบรรยากาศของดวงอาทิตย์ นักเรียนสามารถแบง โครงสรา งของดวงอาทติ ยอ อกเป็น 2 สวนหลักๆ 1. โครงสรา งภายในดวงอาทิตยแ บงออกเป็น 3 สว นไดแ ก แกน เขตแผรงั สี และเขตพาความรอ น 2.ชัน้ บรรยากาศของดวงอาทิตยแบง ออกเป็น 3 ชัน้ ไดแก โฟโทสเฟียร โครโมสเฟียร และคอโรนา
ลมสุริยะและพายสุ ุริยะ ลมสุรยิ ะ พายุสุรยิ ะ ลมสุริยะ (solar wind) เกิดในชัน้ คอโรนาซ่งึ ประกอบดวยอนุภาคที่มปี ระจุ เชน อิเล็กตรอoโปรตอน และwอออนของธาตุตา ง ๆ ในสถานะพลาสมา คอโรนาจะเกดิ การขยายตัวจนกระทัง่ ทําใหอ นภุ าค ประจุไฟฟ าหลุดพนั จากแรงดงึ ดูดของตวงอาทติ ยและแผอ อกไปทกุ ทศิ ทาง มกั เกิดข้นึ บรเิ วณขวั้ เหนือ และชัว้ ใตของดวงอาทติ ย บรเิ วณทมี่ คี อโรนาเบาบาง เรียกวา หลุมคอโรนา เป็นตําแหนงท่ีมีลมสรุ ิยะ ความเร็วสงู และรุนแรง ในขณะทีล่ มสรุ ิยะท่เี กดิ ข้ึนบรเิ วณแนวใกสัศูนยสตู รของดวงอาทติ ยจ ะมี ความเร็วต่ํา ลมสรุ ยิ ะที่เกดิ ข้ึนในแนวศนู ยส ตู รของดวงอาทติ ยจ ะมuความเร็วเริม่ ตนโดยเฉลีย่ ประมาณ 450 กิโลเมตรตอวินาที หากอนภุ าคประจุไฟฟ าทพี่ ุงออกมามจี าํ นวนมหาศาลและมี ความเรว็ มากกวา 800 กโิ ลเมตรตอ วนิ าที จะเรียกวา พายุสุริยะ (solar storm) การบงชีถ้ งึ ความ รุนแรงของพายสุ ุริยะสามารถทาํ ไดโ ดยตรวจสอบจาํ นวนจดุ มีดดวงอาทิตยซ่ึงเกิดจากความแปรปรวน ของสนามแมเ หล็ก เม่อื มีจาํ นวนจดุ มดื ดวงอาทิตยมากจะสงผลใหอ นภุ าคกระแสไฟฟ าเพิ่มมากข้ึนซ่งึ ทําใหค วามรุนแรงของพายุสรุ ยิ ะเพิ่มมากข้นึ ดวยลมสุรยิ ะสงผลตอสนามแมเหล็กโลกจงึ ทําใหเกดิ ปรากฏการณ ออโรรา (aurora) หรือแสงเหนือแสงใตเ น่ืองจากสนามแมเหล็กโลกจะเบ่ยี งเบนอนุภาค จากลมสรุ ยิ ะออกไป แตม อื นุภาคบางสว นเคล่อื นทเ่ี ขาสูบรรยากาศโลกชัน้ ไฮโอโนสเฟียรบ ริเวณขวั้ โลกเหนือและขวั้ โลกใต เม่อื อนภุ าคที่มีประจไุ ฟฟ าปะทะกบั อะตอมของแกส ในชนั้ ไอโอโนสเฟียร จะ สงผลใหอะตอมของแกส คายพลังงานออกมาในรปู ของแสง ปรากฏเป็นมานแสงสตี าง ๆ บนทอ งฟ าดู สวยงาม ลมสรุ ยิ ะทร่ี ุนแรงจนเกิดเป็นพายุสุรยิ ะจะสงผลกระทบตอระบบไฟฟ าและอเิ ลก็ ทรอนิกส อาจทําใหไ ฟฟ าตับการส่อื สารขัดของ และวงจรอิเลก็ ทรอนิกสเกดิ ความเสยี หายได นอกจากนี้ ลม สุริยะยังสง ผลตvดาวหางโดยทําใหหางเกิดการเร่ืองแสงและชไี้ ปยงั ดานตรงขามกบั ดวงอาทิตย
บริวารของดวงอาทิตย์ บรวิ ารทโี่ คจรรอบดวงอาทิตยไดแ กด าวเคราะหทงั้ 8 ดวงแถบดาวเคราะหน อยท่ีโคจรอยู ระหวา งดาวองั คารและดาวพฤหสั บดี วัตถใุ นแถบไคเปอร และดาวหาง เม่อื แบง ขอบเขตของ ระบบสุรยิ ะโดยใชลกั ษณะการเกิดและองคประกอบของดาวเป็นเกณฑสามารถแบง เป็น 5 เขต
ดาวเคราะห์ชันใน 1.ดาวเคราะหช นั้ ใน (inner planets) เป็นดาวเคราะหหนิ มสี วนประกอบหลกั เป็นหิน ของธาตุ หนัก ไดแ ก ดาวพธุ ดาวศุกร โลก และดาวองั คาร แถบดาวเคราะห์น้อย 2. แถบดาวเคราะหน อย (asteroids bel) เป็นวัตถุจาํ พวกหินหรือโลหะขนาดเล็กทโ่ี คจรอยรู ะหวางดา วอังคารและดาวพฤหัสบดี นักตาราศาสตรเ ช่อื วา แถบดาวเคราะหน อยเกดิ จากวตั ถทุ ่หี ลงเหลอื ในชว งท ดาวเคราะหก าํ ลังกอ ตัว และไมสามารถรวมตวั กนั เป็นดาวเคราะหขนาดใหญได เน่ืองจากถกู รบกวน ดวยแรงโน มถว งสูงจากดาวพฤหัสบดี วตั ถใุ นแถบดาวเคราะหน อยสว นใหญเป็นดาวเคราะหน อยและ อุกกาบาตขนาดเล็ก โดยทวั่ ไป ดาวเคราะหน อยจะมรี ูปรา งไมแนนอนและเตม็ ไปดวยหลมุ บอ วัตถุ ขนาดใหญท่ีสุดในแถบดาวเคราะหน อย คือ ดาวซีรีส (ceres) เป็นดาวเคราะหแคระทีม่ ีเสนผา น ศูนยก ลางประมาณ 1,000 กิโลเมตร ดาวเคราะห์ชันนอก 3. ดาวเคราะหชัน้ นอก (outer planets) เป็นดาวเคราะหขนาตใหญทีม่ อี งคป ระกอบเป็นแกส ไดแก ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร ดาวยูเรนัส และดาวเนปจนู วนเน้ือหาเลก็ น อย น้ือหาเล็กน อย แถบไคเปอร์ 4.แถบไคเปอร (Kuiper belt) ประกอบดวยดาวเคราะหแคระห ดาวเคราะหน อย ดาวหาง และขนาด เล็ก มีองคประกอบหลักเป็นมีเทน แอมโมเนีย และน้ําแข็ง เชน ดาวพลโู ต ดาวรีส ดาวหางคาบสนั้ เมฆออร์ต 5. เมฆออรต (Oort cloud) หรอื งดาวหาง ระบบสรุ ยิ ะมเี มฆทรงกลมขนาดใหญห อหุมอยู ซ่งึ นัก วทิ ยาศาสตรเช่อื วา เป็นขอบเขตของระบบสรุ ยิ ะ เป็นบริเวณทป่ี ระกอบดว ยวัตถทุ ่เี หลือจากการกอ ตัวของดาวเคราะห เชน ฝนุ หนิ น้ําแขง็ แอมโมเนีย มีเทน และเป็นแหลงกาํ เนิดของดาวหาง มี ขนาดประมาณ 1-3 ปีแสงวนเน้ือหาเลก็ น อย
ดาวเคราะห์ทีเอือต่อการมสี ิงมชี ีวิต โลกเป็นดาวเคราะหเ พยี งดวงเดียวในระบบสรุ ยิ ะท่ีเอ้อื ตอการดํารงชวี ิตของสิ่งมชี ีวติ เน่ืองจากมี น้ําท่ีอยูในเหลวซ่งึ เป็นองคป ระกอบสําคัญทาํ ใหเกิดสิง่ มีชวี ิตข้ึนไดลกมวี งโคจรหา งจากดวง อาทติ ยเหมาะสม จึงมีอณุ หภมู พิ ้ืนผิวท่ีไมร อ นหรอื เย็นจนเกินไป ทําใหน ้ํายงั คงสถานะของเหลว ได หากโลกมีวงโคจรอยใู กลดวงอาทิตยม ากข้ึน จะไดร ับพลงั งนจากตวงอาทิตยม ากเกินไป พ้ืน ผวิ โลกอาจมีอุณหภมู สิ งู จนทําใหน ้ําระเหยออกไปหมด หรือถาหากโลกมวี งโคจรไกลจากดวง อาทติ ยมากข้นึ พ้ืนผิวโลกอาจมอี ุณหภมู ิต่าํ จนทาํ ใหน้ํากลายเป็นน้ําแข็งได ซ่งึ บรเิ วณโดยรอบ ดาวฤกษท ม่ี ีระยะหางจากดาวฤกษท ี่เหมาะสมทีท่ ําใหน้ํายงั คงสถานะเป็นของเหลวบนผวิ ดาว เคราะหได เรยี กวา เขตทีเ่ อ้ือตอ การมสี ง่ิ มีชีวติ (habitable zone) ในเอกภพอันกวา งใหญม ีกาแลก็ ซีมากกวาแสนลา นกาแลก็ ซี แตละกาแล็กซปี ระกอบดว ย ดาวฤกษอ ีกนับแสนลา นดวง นักดาราศาสตรจ ึงเช่ือวานาจะมีส่ิงมชี วี ติ บนดาวเคราะหดวงอ่ืน นอกจากโลกของเรา นักดาราศาสตรจงึ พยายามคน หา ดาวเคราะหน อกระบบสรุ ิยะ (exoplanet) ที่โคจรรอบดาวฤกษแ ละอยใู นเขตท่ีเอ้ือตอ การมีสง่ิ มีชีวิต นักดาราศาสตรไดค นพบดาวเคราะห นอกระบบสุริยะจํานวนมากกวา 4,000 ดวง และพบดาวเคราะหหลายดวงทม่ี ีลักษณะคลายโลก เชน เคปเลอร- 22 เคปเลอร-62 เม่อื วนั ท่ี 22 กมุ ภาพนั ธ พ.ศ. 2560 องคการนาชาไตประกาศการคนั พบดาวเคราะหน อกระบบ สุรยิ ะจํานวนดวง ท่ีมขี นาตใกลเ คยี งกบั โลก โคจรรอบดาวฤกษท มี่ ีช่ือวา แทรปพสิ ต-1 (Trappist-1) ซ่ึงเป็นตาวแคระแดงขนาดเลก็ มมี วล 0.08 เทาของดวงอาทิตย นักตาราศาสตร พบวา ดาวเคราะหใ นระบบแทรปพสิ ต-1 จาํ นวน 3 ดวงโคจรอยูในเขตที่เอ้อื ตอการมสี ง่ิ มีชีวิต และอาจมนี ้ําในสถานะของเหลวอยบู นผิวดาว ระบบแทรปพสิ ต- 1 มีขนาดเล็กกวา ระบบสรุ ิยะ มาก เม่อื เปรยี บเทียบขนาดของระบบแทรปพสิ ต-1
Search
Read the Text Version
- 1 - 11
Pages: