กำเนิดระบบสุริยะ ร ะ บ บ สุ ริย ะ เ กิ ด จ า ก ก ลุ่ ม ฝุ่ น แ ล ะ แ ก๊ ส ใ น อ ว ก า ศ ซึ่ ง เ รีย ก ว่ า “โซลาร์เนบิวลา” (SOLAR NEBULA) รวมตัวกันเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว (นักวิทยาศาสตร์คำนวณจากอัตราการหลอม รวมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมภายในดวงอาทิตย์) เมื่อสสารมากขึ้นแรง โน้มถ่วงระหว่างมวลสารมากขึ้นตามไปด้วย กลุ่มฝุ่นและแก๊สยุบตัว หมุนเป็นรูปจานตามหลักอนุรักษ์ โมเมนตัมเชิงมุม ดังภาพที่ 1 แรง โน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้นสร้างแรงกดดันที่ใจกลางจนอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านเคลวิน จุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน หลอมรวมอะตอมของ ไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม ดวงอาทิตย์กำเนิดเป็นดาวฤกษ์
กำเนิดระบบสุริยะ วัสดุรอบๆ ดวงอาทิตย์ (PLANETISIMAL) ยังคงหมุน ว น แ ล ะ โ ค จ ร ร อ บ ด ว ง อ า ทิ ต ย์ ด้ ว ย โ ม เ ม น ตั ม ที่ มี อ ยู่ เ ดิ ม ม ว ล ส า ร ใ น ว ง โ ค จ ร แ ต่ ล ะ ชั้ น ร ว ม ตั ว กั น เ ป็ น ด า ว เ ค ร า ะ ห์ อิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงทำให้วัสดุที่อยู่รอบๆ พุ่งเข้าหา ดาวเคราะห์จากทุกทิศทาง ถ้าทิศทางของการเคลื่อนที่มี มุมลึกก็จะพุ่งชนดาวเคราะห์ ทำให้ดาวเคราะห์นั้นมีขนาด ใหญ่และมีมวลเพิ่มขึ้น แต่ถ้ามุมของการพุ่งชนตื้นเกินไปก็ อาจจะทำให้แฉลบเข้าสู่วงโคจร และเกิดการรวมตัวกลาย เป็นดวงจันทร์บริวาร ดังจะเห็นว่า ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ เช่น ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์มีดวงจันทร์บริวารหลาย ดวง เนื่องจากเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่มีมวลมากจึงมี แรงโน้มถ่วงมาก ต่างกับดาวพุธซึ่งเป็นดาวเคราะห์ขนาด เ ล็ ก มี ม ว ล น้ อ ย จึ ง มี แ ร ง โ น้ ม ถ่ ว ง น้ อ ย จึ ง ไ ม่ มี ด ว ง จั น ท ร์ บริวารเลย ส่วนดาวเคราะห์น้อยและดาวหางนั้นมีรูปทรง เหมือนอุกกาบาต เพราะเป็นดาวขนาดเล็กมีมวลน้อย แรง โ น้ ม ถ่ ว ง จึ ง ไ ม่ ส า ม า ร ถ เ อ า ช น ะ แ ร ง ยึ ด เ ห นี่ ย ว ร ะ ห ว่ า ง ส ส า ร ใ ห้ ยุ บ ร ว ม เ ป็ น ท ร ง ก ล ม ไ ด้
กำเนิดระบบสุริยะ 1. หมอกไฟต้นกำเนิด เมื่อประมาณ 5,000 ล้านปีก่อน กลุ่มหมอกเมฆของแก๊สและ ละอองธุลี หรือ เนบิวลา ก่อตัวขึ้นเป็นระบบ สุริยะ การดึงของแรงโน้มถ่วงในบริเวณ ศูนย์กลางของกลุ่มหมอกเมฆได้ดึงเอาสสาร ต่าง ๆ เข้าสู่ด้านใน ทำให้กลุ่มหมอกเมฆ มี ขนาดเล็กลงและหมุนไปรอบๆ 2. แผ่นจานที่กำลังหมุนตัว ขณะที่กลุ่ม หมอกเมฆกำลังหมุนไปรอบ ๆ นั้นสสารที่อยู่ ตรงกลางมีการอัดแน่นมากขึ้น และมีสภาพ ร้อนจัดเกิดเป็นสิ่งซึ่งต่อมากลายเป็นดวง อาทิตย์หรือดวงอาทิตย์ยุคแรก แก๊ส และ ละอองธุลีที่ล้อมรอบส่วนนูนตรงกลางของ กลุ่มหมอกเมฆได้แฟบลงจนกลายเป็นแผ่น จานขนาดใหญ่
กำเนิดระบบสุริยะ 3. การเกิดดาวเคราะห์ดวงน้อยยิ่ง ในขณะที่ส่วนตรงกลางของ แผ่นจานร้อนขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่วนขอบนอกเย็นตัวลง แก๊ส และละอองธุลีจับตัวแน่นเป็นอนุภาค เป็นกลุ่มก้อนกลายเป็น ดาวเคราะห์ดวงน้อย ๆ ประกอบด้วย เหล็ก นิเกิล หิน และน้ำ แข็ง 4. การชนกันของดาวเคราะห์ดวงน้อยยิ่ง เมื่อดาว เคราะห์ดวงน้อยยิ่งกระแทกเข้าหากัน ส่วนใหญ่จะ แตกกระจายเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย แต่ก็มีบ้างที่รวมเข้า เป็นก้อนเดียว โดยปกติแล้วดาวเคราะห์ดวงน้อยยิ่ง ขนาดใหญ่จะดึงเอาดาวเคราะห์ดวงน้อยยิ่งขนาดเล็ก กว่าเข้ามารวมไว้กับตัวเองเสมอ ดังนั้นการชนกันใน แต่ละครั้งจะทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ
กำเนิดระบบสุริยะ 5. การก่อตัวของดาวเคราะห์ยุคแรก ดาว เคราะห์ดวงน้อยยิ่งที่มีขนาดใหญ่ที่สุดบางดวง สามารรวบรวมเอาสสารต่างๆ เข้าไว้จนเปลี่ยน เป็นดาวเคราะห์ยุคแรก ซึ่งต่อมาพัฒนาเป็นดาว เคราะห์ทั้ง 9 ดวงอาทิตย์ก็มีการรวบรวมสสาร ต่างๆ เข้าสู่แกนของมันเช่นกัน จนมีความหนา แน่นและร้อนมากขึ้น
กำเนิดระบบสุริยะ 6. การก่อตัวของดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ดวงน้อยยิ่งที่หลง เหลืออยู่บางส่วนลงเอยด้วยการโคจรไปรอบ ๆ ดาวเคราะห์ ที่เกิดขึ้นมา และกลายเป็นดวงจันทร์ และแถบวงแหวนใน ที่สุดดวงอาทิตย์ยุคแรกเกิดการเผาไหม้ที่แกนส่วนในจน ร้อนแดงขึ้น กำจัดเศษวัสดุที่ล่องลอยอยู่ส่วนบนออกไปกับ การกรรโชกอย่างรุนแรงของลมสุริยะที่ยังคงปรากฏจนถึง ทุกวันนี้ห์ดวงต่างๆ ดังนั้น ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันก็คือ มวล ก๊าซ ดั้งเดิมที่ทำให้เกิดระบบสุริยะขึ้นมานั่นเอง นอกจากนี้ยัง มีอีกหลายทฤษฎีที่มีความเชื่อในการเกิดระบบสุริยะ แต่ใน ที่สุดก็มีความเห็นคล้ายๆ กับแนวทฤษฎีของ Laplace ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีของ Coral Von Weizsacker นัก ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ซึ่งกล่าวว่า มีวง กลมของ กลุ่มก๊าซและฝุ่นละอองหรือเนบิวลา ต้นกำเนิดดวงอาทิตย์ (Solar Nebular) ห้อมล้อมอยู่รอบดวงอาทิตย์ ขณะที่ดวง อาทิตย์เกิดใหม่ๆ และ ละอองสสารในกลุ่มก๊าซ เกิดการ กระแทกซึ่งกันและกัน แล้วกลายเป็นกลุ่มก้อนสสาร ขนาด ใหญ่ จนกลายเป็น เทหวัตถุแข็ง เกิดขั้นในวงโคจรของดวง อาทิตย์ ซึ่งเราเรียกว่า ดาวเคราะห์ และดวงจันทร์ของ ดาว เคราะห์นั่นเอง
ดาวเคราะห์แคระ 1. ดาวเคราะห์ (Planet) หมายถึง เทหวัตถุที่มีสมบัติต่อไปนี้ •โคจรรอบดวงอาทิตย์ •มีมวลมากพอที่จะแรงโน้มถ่วงของดาวสามารถเอาชนะความ แข็งของเนื้อดาว ส่งผลให้ดาวอยู่ในสภาวะสมดุลไฮโดรสแต ติก (hydrostatic equilibrium) เช่น ทรงกลม หรือเกือบ กลม •มีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ชัดเจน •ไม่เป็นบริวารของดาวเคราะห์ดวงอื่น 2. ดาวเคราะห์แคระ (Dwarf Planet) หมายถึง เทหวัตถุที่มี สมบัติดังต่อไปนี้ครบถ้วน •โคจรรอบดวงอาทิตย์ •มีมวลมากพอที่จะแรงโน้มถ่วงของดาวสามารถเอาชนะความ แข็งของเนื้อดาว ส่งผลให้ดาวอยู่ในสภาวะสมดุลไฮโดรสแตติก (hydrostatic equilibrium) เช่น ทรงกลม หรือเกือบกลม •มีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ไม่ชัดเจน •ไม่เป็นบริวารของดาวเคราะห์ดวงอื่น
ดาวเคราะห์แคระ 3. วัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ (Small Solar-System Bodies) หมายถึง เทหวัตถุอื่นๆ นอกเหนือจากที่กล่าวไปแล้ว ภาพที่ 1 ดาว เคราะห์แคระที่พบ ในแถบคอยเปอร์ (ที่มา: NASA, JPL) ภาพที่ 2 เปรียบเทียบ ขนาดของดาวเคราะห์ แคระกับโลกและดวง จันทร์ (ที่มา: NASA, JPL)
ดาวเคราะห์แคระ ภาพที่ 2 ขนาดของดาวเคราะห์แคระเปรียบเทียบกับโลก (ที่มา: NASA, JPL) ภาพที่ 3 แถบดาวเคราะห์น้อย (ที่มา: Pearson Prentice Hall, Inc)
ดาวเคราะห์แคระ ภาพที่ 4 แถบไคเปอร์ และวงโคจรของดาวพลูโต (ที่มา: NASA, JPL) ภาพที่ 5 ตำแหน่งของแถบคอยเปอร์และเมฆออร์ต (ที่มา: NASA, JPL)
เขตอาศัยได้ เขตอาศัยได้ (อังกฤษ: habitable zone) ในทาง ดาราศาสตร์ หมายถึง ย่านหนึ่งในอวกาศที่ซึ่งดาวเคราะห์ คล้ายโลกสามารถดำรงน้ำในสถานะของเหลวได้บนพื้นผิว และสามารถมีสิ่งมีชีวิตคล้ายกับสิ่งมีชีวิตบนโลก เขต อาศัยได้เป็นจุดตัดกันระหว่างสองเขตที่ต่างก็เอื้อต่อการให้ กำเนิดชีวิต คือหนึ่ง ภายในระบบดาวเคราะห์ และสอง คือ ภายในดาราจักร ดาวเคราะห์และดวงจันทร์บริวารของมัน ที่อยู่ในเขตนี้มีโอกาสมากที่จะเป็นแหล่งอยู่อาศัยของ มนุษย์ได้ จึงมีความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตต่างดาว ลักษณะคล้ายคลึงกับเราอยู่ที่นั่น ตัวอย่างของระบบตามความสว่างของดาวฤกษ์ เพื่อคาดการณ์ที่ตั้งของ โซนอาศัยอยู่รอบ ๆ หลายประเภทของดาวฤกษ์ ขนาดดาวเคราะห์ ขนาด ดาวฤกษ์ ระยะโคจร และขนาดโซนอาศัยไม่ได้ระดับ
เขตเอื้อชีวิต เขตเอื้ออาศัยในภูมิภาคโคจรรอบดาวซึ่งในโลกเหมือน ดาวเคราะห์สามารถมีสภาพคล่องน้ำบนผิวน้ำและอาจ ช่วยชีวิตได้ น้ำของเหลวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกคน ชีวิตบนโลก แผนภาพนี้เปรียบเทียบระบบสุริยะของเรากับเคปเลอร์-22 ซึ่ง เป็นระบบดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ \"เขตที่อยู่อาศัย\" ดวงแรกที่ ค้นพบโดยภารกิจเคปเลอร์ของนาซ่า (เครดิตรูปภาพ: NASA/Ames/JPL-Caltech)
โครงสร้างและปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์สีเหลือง มีอุณหภูมิที่ผิว ประมาณ 5,800 เคลวิน แสงสว่างที่ส่องออกมา จากดวงอาทิตย์ ทำให้มองเห็นดาวเคราะห์ได้ พลังงานจากดวงอาทิตย์ยังทำให้โลกอบอุ่น โครงสร้างของดวงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 3 ส่วน หลัก ได้แก่ แกนกลางดวงอาทิตย์ เขต การแผ่รังสี และเขตการพาความร้อน โดยมีชั้น บรรยากาศต่างๆ ห่อหุ้ม เช่น ชั้นโฟโตสเฟียร์ (Photosphere) ชั้นโครโมสเฟียร์ (Chromosphere) คอโรนา (Corona) และ บนดวงอาทิตย์ ยังอาจเกิดปรากฏการณ์ขึ้นได้อีก หลายอย่าง เช่น ลมสุริยะ (Solar wind) ออโร รา (Aurora) จุดมืดบนดวงอาทิตย์ (Sunspot) พายุสุริยะ (Solar storm) เป็นต้น
โครงสร้างและปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยโครงสร้างใหญ่ 2 ส่วนคือ ส่วนตัว ดวงอาทิตย์ หรือโครงสร้างภายใน และส่วนชั้นบรรยากาศที่ ห่อหุ้มดวงอาทิตย์
ส่วนตัวดวงอาทิตย์ หรือโครงสร้างภายในของดวง อาทิตย์มี 3 ส่วนคือ 1. แกนกลางดวงอาทิตย์ เป็นส่วนในสุดของ ดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิไม่น้อยกว่า 15 ล้าน เคลวิน ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาเทอร์โม นิวเคลียร์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานทั้งหมด ของดวงอาทิตย์ 2. เขตการแผ่รังสี อยู่ระหว่าง แก่นและเขตการพา การถ่ายโอน พลังงานในเขตนี้ใช้เวลานาน มาก 3. เขตการพาความร้อน เป็นการพา พลังงานจากเขตการแผ่รังสี ออกสู่ผิวของ ดวงอาทิตย์ และพลังงานจากผิวของดวง อาทิตย์ ออกสู่อวกาศโดยการแผ่รังสี
ชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3 ชั้น เช่นกัน ได้แก่ 1. ชั้นโฟโตสเฟียร์ เป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่มีสถานะ เป็นแก๊ส เป็นชั้นบรรยากาศชั้นในสุด เป็นบริเวณสว่างที่ สามารถมองเห็นได้ เป็นบริเวณที่ส่งคลื่นแสง ทำให้โลกได้ รับแสงสว่าง 2. ชั้นโครโมสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศบางๆ อยู่ เหนือพื้นผิวของดวงอาทิตย์ มีสถานะเป็นแก๊ส เป็น บริเวณที่ส่งคลื่นแสงสีแดง ที่เราสังเกตเห็นดวง อาทิตย์เป็นสีแดงช่วงเย็น ขอบเขตของชั้นนี้ไม่ แน่นอน 3. คอโรนา เป็นชั้นบรรยากาศที่เจือจาง และแผ่ กระจายจากดวงอาทิตย์ได้ไกลมาก เป็นส่วนนอกสุด มี สถานะเป็นแก๊ส เป็นบริเวณที่ส่งประจุไฟฟ้าออกมาสู่ อวกาศ เรียกว่า ลมสุริยะ เราเห็นแสงส่วนนี้ในช่วงที่ เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง
ตัวอย่างปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์ รูปแสดงลมสุริยะที่ออกมาจากดวงอาทิตย์ทุกทิศทาง และมากระทบกับสนามแม่เหล็กของโลก Image credit: K. Endo, Nikkei Science Inc - ลมสุริยะ คือแก๊สที่ร้อน จนอะตอมแตกตัว เป็นอิเล็กตรอน และไอออน ถูกปลดปล่อยจาก บรรยากาศชั้น คอโรนา ของดวงอาทิตย์ ประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และอิเล็กตรอน เช่นเดียวกับแก๊สภายในดวงอาทิตย์
ตัวอย่างปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์ - ออโรรา หรือแสงเหนือ/แสงใต้ เกิด จากลมสุริยะ เคลื่อนที่ผ่านเข้ามา บริเวณสนามแม่เหล็กโลกที่ขั้วโลก เหนือ/ขั้วโลกใต้
ตัวอย่างปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์ จุดมืดดวงอาทิตย์เมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม พ.ศ. 2547 - จุดมืดบนดวงอาทิตย์ บริเวณโฟโต สเฟียร์มีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณอื่นๆ และ เกิดระเบิดน้อยกว่าบริเวณอื่นๆ ทำให้มี ความเข้มแสงน้อยกว่า จึงเกิดจุดมืดบน ดวงอาทิตย์ และจุดมืดจะเกิดไม่ซ้ำที่เดิม
ตัวอย่างปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์ - พายุสุริยะ เกิดจากการปล่อยอนุภาคความเร็วสูงจำนวน มหาศาล จากชั้นบรรยากาศคอโรนาของดวงอาทิตย์ โดย อนุภาคดังกล่าว ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างของ DNA ภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิตได้ เกิดการรบกวนสนามแม่ เหล็กของโลก ทำให้ระบบสื่อสารโดยวิทยุคลื่นสั้นทั่วโลก และระบบส่งกำลังไฟฟ้าในประเทศที่อยู่ใกล้ขั้วแม่เหล็กโลก ขัดข้อง สายการบินจึงยกเลิกเที่ยวบินในช่วงเวลาที่เกิด พายุสุริยะ รวมถึงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียมที่โคจร รอบโลก ก็อาจเสียหายได้เช่นกัน แต่สิ่งมีชีวิตบนโลกจะมี ชั้นบรรยากาศ และสนามแม่เหล็กโลก ช่วยปกป้องจากรังสี และอนุภาคความเร็วสูงต่างๆ จากอวกาศ
กนิษฐรินทร์ ช้างงา 4/8 เลขที่23
Search
Read the Text Version
- 1 - 22
Pages: