ดวงอาทิตย์

ดวงอาทติ ย์ ดวงอาทติ ย์ เป็นดาวฤกษ์ท่ีเปน็ ศนู ย์กลางของระบบสรุ ิยะ ดาว เคราะห์ ดาวเคราะห์แคระ ดาวเคราะหน์ ้อย และดาวหาง ล้วนแล้วแต่ โคจรรอบดวงอาทิตยท์ ง้ั สิน้ ดวงอาทติ ยเ์ ป็นดาวฤกษท์ ส่ี าคัญยิ่งตอ่ โลก เช่น ให้พลงั งานแกพ่ ืชในรูปของแสง และพืชก็เปล่ียนแสงใหเ้ ป็น พลงั งานในการตรึงแกส๊ คารบ์ อนไดออกไซดใ์ ห้เปน็ น้าตาล ตลอดจนทา ใหโ้ ลกมีสภาวะอากาศหลากหลาย เอ้อื ต่อการดารงชวี ิต ดวงอาทิตย์ประกอบดว้ ยไฮโดรเจนอยู่ร้อยละ 74 โดยมวล ฮเี ลียม ร้อยละ 25 โดยมวล และธาตอุ นื่ ๆ ในปริมาณเลก็ น้อย ดวงอาทิตยจ์ ัดอยู่ ในสเปกตรมั G2V ซง่ึ G2 หมายความวา่ ดวงอาทิตยม์ ีอณุ หภมู พิ น้ื ผิว ประมาณ 5,780 เคลวิน (ประมาณ 5,515 องศาเซลเซียส หรือ 9,940 องศาฟาเรนไฮ) ดวงอาทติ ย์จึงมสี ีขาว แต่เหน็ บนโลกเป็นสีเหลอื ง เนอื่ งจากการกระเจงิ ของแสง สว่ น V (เลข 5) บง่ บอกว่าดวงอาทิตย์อยู่ ในลาดบั หลักผลติ พลงั งานโดยการหลอมไฮโดรเจนให้เปน็ ฮีเลียม และ อย่ใู นสภาพสมดลุ ไม่ยบุ ตวั หรอื ขยายตวั ดวงอาทติ ย์อย่หู า่ งจากศูนย์กลางดาราจักรทางช้างเผือกเป็น ระยะทางโดยประมาณ 26,000 ปแี สง ใช้เวลาโคจรครบรอบดาราจักร ประมาณ 225-250 ลา้ นปี มีอัตราเรว็ ในวงโคจร 215 กโิ ลเมตรต่อวนิ าที หรอื 1 ปแี สง ทุก ๆ 1,400 ปี ท่มี า https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%94%E0%B8%A7%E0%B8%87% E0%B8%AD%E0%B8%B2%E0%B8%97%E0%B8%B4%E0%B8%95% E0%B8%A2%E0%B9%8C

ท่มี าhttps://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/sunfact.html โครงสรา้ งของดวงอาทติ ย์ โครงสรา้ งภายในของดวงอาทติ ย์ ประกอบไปด้วย 1. แกนกลาง มอี ุณหภูมิสงู กว่า 15 ล้านเคลวิน 2. โชนการแผ่รังสี พลังงานความรอ้ นถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอกใน รปู แบบคล่นื 3. โซนการพาความร้อน อยู่เหนือโซนการแผ่รงั สี พลังงานความ รอ้ นในโซนนถ้ี ูกถา่ ยทอดออกสู่สว่ นนอก โดยการเคลอ่ื นที่ของกา๊ ซ 4. โฟโตสเฟยี ร์ เป็นพน้ื ผวิ ของดวงอาทติ ย์ อย่เู หนือโซนการพา ความร้อน เราสงั เกตพ้ืนผิวส่วนน้ไี ดใ้ นชว่ งคล่ืนแสง มีอุณหภูมปิ ระมาณ 5,500 เคลวิน 5. โครโมสเฟยี ร์ เป็นบริเวณทอ่ี ยู่เหนอื ข้ึนมาจากชั้นโฟโตสเฟยี ร์ มอี ุณหภูมสิ ูงประมาณ 10,000 เคลวนิ

6. คอโรนา เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทติ ย์แผ่ออกไป ในอวกาศหลายลา้ นกิโลเมตร มีอุณหภมู ิสงู มากกว่า 1 ล้านเคลวิน ทมี่ า http://portal.edu.chula.ac.th/lesa_cd/assets/document/lesa212/2 /sun/sun/sun.html แกน ส่วนแกนของดวงอาทิตย์สันนิษฐานว่ามรี ัศมีเปน็ 0.2 เท่าของรศั มดี วงอาทิตย์ ความ หนาแน่นประมาณ 150,000 กโิ ลกรัมตอ่ ลูกบาศกเ์ มตร หรือ 150 เทา่ ของความ หนาแน่นของน้าบนโลก อุณหภมู ปิ ระมาณ 13,600,000 เคลวนิ ตลอดชวี ติ ส่วนใหญ่ ของดวงอาทิตย์ ภายในแกนจะมีปฏิกิริยาฟวิ ชันลูกโซ่ โปรตอน-โปรตอน ซ่ึง เปลย่ี นไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม พลังงานท่ไี ด้น้ที าใหส้ ่วนท่ีเหลือของดวงอาทิตย์ สุกสว่างและเปล่งแสง ทกุ ๆ วินาที จะมีนิวเคลยี สของไฮโดรเจน 3.4×1038 ตัว ถกู แปรรปู เปน็ ฮีเลยี ม ผลิต พลังงานได้ 383×1024 จลู หรอื เทยี บได้กบั ระเบิดไตรไนโตรโทลูอีน (TNT) ถึง

9.15×1019 กิโลกรัม พลงั งานจากแกนของดวงอาทติ ย์ใชเ้ วลานานมากในการขึ้นสู่ พื้นผิว อย่างมากเป็น 50 ล้านปอี ยา่ งนอ้ ยเปน็ 17,000 ปเี พราะโฟตอนพลังงานสูง (รงั สีเอกซแ์ ละรังสแี กมมา) ถูกดดู กลนื ไปในพลาสมา แลว้ เปลง่ พลังงานออกมา สลับกนั เรื่อย ๆ ทุก ๆ ระยะไม่กม่ี ิลลเิ มตร ภาพประกอบโครงสร้างของดวงอาทติ ย์ เขตแผร่ งั สคี วามรอ้ น ในสว่ นของเขตแผ่รงั สีความร้อน (radiation zone) ซ่งึ อยูใ่ นชว่ ง 0.2 ถงึ 0.7 สว่ นของรศั มีดวงอาทติ ย์ ในช้นั นี้ไม่มีการพาความ รอ้ น (convection) เพราะอัตราความแตกต่างของอุณหภมู ิเทียบกบั

ระยะความสงู น้อยกว่าอตั ราการเปลยี่ นอณุ หภมู ิตามความสูงแบบอะเดยี แบติก (adiabatic lapse rate) พลงั งานในสว่ นน้ีถูกนาออกมาภายนอก ชา้ มากดงั ทไี่ ดก้ ล่าวไวก้ ่อนแล้ว เขตพาความร้อน ในส่วนของเขตพาความร้อน (convection zone) ซึ่งอยบู่ ริเวณผวิ นอก ทีเ่ หลอื เป็นสว่ นท่พี ลังงานถูกถา่ ยเทผา่ นแท่งความรอ้ น (heat column) โดยเนอื้ สารทร่ี ้อนและมพี ลังงานเริ่มต้นจากด้านล่าง แล้วไหลข้นึ ด้านบน จนถงึ ผิว จากน้ันถา่ ยเทความร้อนและกลับลงไปใหม่ แทง่ ความรอ้ น สามารถสงั เกตได้จาก “เกล็ด” บนภาพถา่ ยผิวดวงอาทติ ย์ โฟโตสเฟยี ร์ ในส่วนของโฟโตสเฟยี ร์ (photosphere) แปลวา่ ทรงกลมแห่งแสง ซงึ่ เป็นส่วนทเ่ี รามองเหน็ ดวงอาทิตย์ แสงสว่างท่ีเปลง่ ในดวงอาทติ ยน์ นั้ เกิด จากอิเล็กตรอนชนกับอะตอมไฮโดรเจนเกิดเป็น H-[12][13] เหนอื ช้ันนี้ แสงอาทติ ย์ก็จะถกู ปลดปลอ่ ยออกมา และมีอณุ หภมู ิตา่ ลงตามความสูงท่ีมาก ขนึ้ จนทาใหส้ ังเกตเหน็ รอยมวั ตรงขอบดวงอาทติ ย์ในภาพถา่ ย (ดงั ภาพถา่ ย ดา้ นบน) บรรยากาศ บรรยากาศของดวงอาทิตย์ประกอบด้วย 5 ชน้ั ได้แก่ ชัน้ อณุ หภมู ติ า่ สุด (temperature minimum) โครโมส เฟยี ร์ (chromosphere) เขตเปลี่ยนผา่ น (transition region) โคโรนา (corona) และเฮลโิ อสเฟยี ร์ (heliosphere) ตามลาดับจากต่าไปสูง

ช้ันแรก ชั้นอุณหภูมติ ่าสุด มอี ณุ หภูมิประมาณ 4,000 เคลวิน และ หนา 500 กิโลเมตร ชั้นถดั ไปคือโครโมสเฟียร์ ซึ่งแปลว่ารงคมณฑล หรอื ทรงกลมแหง่ สี เหตทุ ่ีเรียกช่อื น้ีกเ็ พราะเห็นเป็นแสงสแี วบขณะเกิด สรุ ยิ ปุ ราคา ช้นั นหี้ นา 2,000 กโิ ลเมตร ชั้นต่อไปเปน็ เขตเปลยี่ นผา่ นซ่งึ อุณหภมู อิ าจตดิ ลบถงึ ลา้ นเคลวิน และยิ่งต่าขน้ึ ไปอีกในชนั้ โคโรนา ทา ให้ส่งิ น้ีเป็นปัญหาคาใจนักวิทยาศาสตร์ ซง่ึ ก็สันนิษฐานว่าอาจเกิดจาก การต่อเชอ่ื มทางแมเ่ หล็ก (magnetic connection) ชน้ั ที่เหลือช้ัน สุดทา้ ยคือ เฮลิโอสเฟียร์ หรอื สรุ ิยมณฑล คอื ชัน้ ท่ีอานาจของลมสุริยะ สามารถไปถงึ ซึ่งอาจมากกวา่ 20หนว่ ยดาราศาสตร์ (20 เท่าของ ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย)์ ท่ีมา www.space.com บทบาทของดวงอาทติ ยต์ อ่ สงิ่ มีชวี ติ นับตั้งแต่ปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี ร์ความรอ้ น (thermonuclear reaction) ในใจกลางดวง อาทติ ย์ แผ่พลังงานออกมาในรปู ของคล่นื แม่เหล็กไฟฟ้าและพลงั งานท่สี ะสม ภายในอนภุ าค ใชเ้ วลาเดินทางนับหมืน่ นับแสนปีจนกระทัง่ ถงึ ผิวดวงอาทติ ย์ และ ตอ่ ด้วยการเดินทาง 8 นาทมี ายังโลกของเรา ในรูปของแสงท่มี องเห็น รงั สี

แกมมา รงั สเี อกซ์ และรังสอี ื่น ๆ ต้องขอบคุณชน้ั บรรยากาศโลกทไี่ ดก้ รองเอาส่งิ ทเ่ี ป็นอันตรายเหลา่ น้ีออกไป ไมน่ านนกั พลังงานกถ็ งึ ยังพ้ืนโลก ทง้ั ให้ความอบอุ่น นา่ อยใู่ นเขตหนาว หรอื แม้แต่ให้ความรู้สกึ ราคาญในเขตร้อน ทวา่ พลังงานจาก ดวงอาทติ ยก์ ็ไดถ้ กู ดูดซบั เขา้ ไปในพืชและโพรทิสต์ จากนน้ั พืชก็สามารถตรึงเอา คาร์บอนไดออกไซด์ออกจากอากาศไดเ้ ป็นน้าตาล ผา่ นกระบวนการสงั เคราะห์ ดว้ ยแสง นา้ ตาลท่ีได้นั้นพืชกจ็ ะนาไปแปรรูปเปน็ ทั้งผนังเซลล์ เยื่อหุม้ เซลล์ ออ แกเนลลภ์ ายในเซลล์ ฯลฯ นอกเหนือจากธาตอุ าหารที่ดดู ขนึ้ มาจากดนิ เมื่อพชื เป็นผผู้ ลติ (ทแี่ ท้จรงิ คือผู้แปรรปู ) อาหารจากพลังงานแสงอาทติ ย์ ก็ทาให้ สตั วม์ ีอาหารจากสว่ นตา่ ง ๆ ของพืช ในการสลายอาหารของสัตว์ สิ่งสาคัญทสี่ ุด นอกจากอาหารท่ไี ดร้ ับแล้วกค็ ือออกซิเจน ซ่ึงเปน็ ของเสียในกระบวนการ สงั เคราะหด์ ้วยแสง เพอ่ื ไปรบั อิเลก็ ตรอนตวั สดุ ทา้ ยในกระบวนการสลาย สารอาหารระดบั เซลล์ ขณะเดยี วกนั สตั วก์ ็หายใจเอาแกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ ซึ่งเปน็ สารพลังงานต่าออกมา เพอ่ื ทพ่ี ืชจะได้ตรงึ อีกครง้ั เปน็ วฏั จกั ร ทม่ี า https://sites.google.com/site/sciencekids02/home/dwng-xathity

ปัจจบุ นั และอนาคตของดวงอาทติ ย์ ตามการศกึ ษาแบบจาลองคอมพวิ เตอร์ว่าด้วยวัฏจกั รดาวฤกษ์ นักดารา ศาสตร์สันนษิ ฐานว่าดวงอาทิตยม์ ีอายุประมาณ 4,570 ล้านปี[6] ในขณะ นด้ี วงอาทติ ยก์ าลังอย่ใู นลาดับหลัก ทาการหลอมไฮโดรเจนให้เป็น ฮีเลยี ม โดยทุก ๆ วินาที มวลสารของดวงอาทติ ย์มากกวา่ 4 ลา้ นตนั ถกู เปลยี่ นเปน็ พลงั งาน ดวงอาทติ ยใ์ ชเ้ วลาโดยประมาณ 1 หมืน่ ลา้ นปีใน การดารงอยู่ในลาดับหลกั เมอื่ ไฮโดรเจนซ่งึ เปน็ เช้ือเพลงิ ของดวงอาทติ ย์หมดลง วาระสดุ ทา้ ยของ ดวงอาทิตย์กม็ าถงึ (คือการพน้ ไปจากลาดับหลัก) โดยดวงอาทติ ย์จะเร่ิม พบกบั จุดจบคือการแปรเปลี่ยนไปเป็นดาวยักษแ์ ดงภายใน 4-5 พนั ลา้ น ปี ผวิ นอกของดวงอาทิตย์ขยายตัวออกไป ส่วนแกนนัน้ ยุบตวั ลงและรอ้ น ขึน้ สลบั กบั เยน็ ลง มีการหลอมฮีเลยี มเปน็ คาร์บอนและออกซเิ จนท่ี อุณหภมู ริ าว 100 ลา้ นเคลวิน จากสถานการณข์ า้ งตน้ ดูเหมอื นว่าดวง อาทิตย์จะกลืนกินโลกใหห้ ลอมลงไปเป็นเน้อื เดียวกัน แต่จากรายงาน วจิ ัยฉบับหน่งึ [7]ได้ศกึ ษาพบว่าวงโคจรของโลกจะตตี ัวออกหา่ งดวง อาทติ ย์เพราะมวลของดวงอาทติ ยไ์ ด้สูญเสยี ไป จนแรงดึงดูระหวา่ งมวล มีคา่ ลดลง แต่ถึงกระน้ัน นา้ ทะเลก็ถกู ความร้อนจากดวงอาทติ ยเ์ ผา ผลาญจนระเหยสนิ้ ไปในอวกาศ และบรรยากาศโลกก็อนั ตรธานไปจน ไม่เออื้ แก่ชวี ติ ตอ่ มาไดม้ ีการค้นพบ วา่ ดวงอาทิตย์น้นั จะสว่างขึน้ 10 เปอรเ์ ซนต์ ทกุ ๆ 1000 ล้านปี ถึงตอนนัน้ โลกก็ไม่อาจจะเอ้ือ ตอ่ สิง่ มชี ีวติ ไปก่อนแล้ว เวลาของส่งิ มีชวี ิตบนโลก จงึ เหลือแค่ 500 ล้านปี เทา่ น้ัน

แผนภาพชีวิตดวงอาทิตย์ หลังจากที่ดวงอาทิตยไ์ ด้ผ่านสภาพการเปน็ ดาวยักษ์แดงแลว้ อุณหภูมิจาก ปฏิกริ ิยาการหลอมฮเี ลียมทเี่ พิม่ สลับกับลงภายในแกน กจ็ ะเป็นตัวการใหผ้ วิ ดวง อาทิตย์ดา้ นนอกผละตวั ออกจากแกน เกิดเปน็ เนบิวลาดาวเคราะห์ แล้วอนั ตรธาน ไปในความมดื มิดของอวกาศ และเปน็ วัสดสุ าหรบั สรา้ งดาวฤกษแ์ ละระบบสรุ ิยะรนุ่ ถัดไป ส่วนแกนทเี่ หลืออย่กู ็จะกลายเปน็ ดาวแคระขาวท่รี อ้ นจัดและมีแสงจางมาก ก่อนจะดบั ลงกลายเป็นดาวแคระดา จากทัง้ หมดท่ีกลา่ วมานคี้ อื ชีวติ ของดาวฤกษท์ ่ี มมี วลน้อยถึงปานกลาง[7][8] ทีม่ า https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%94%E0%B8%A7%E0%B8%87% E0%B8%AD%E0%B8%B2%E0%B8%97%E0%B8%B4%E0%B8%95% E0%B8%A2%E0%B9%8C