ดวงอาทิตย์ : ดาวฤกษ์ของเรา
 |
| ภาพที่ 1: ดวงอาทิตย์ |
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดไม่ใหญ่นัก มีตำแหน่งอยู่ที่ตรงมุมหนึ่งของกาแล็กซีของเรา ซึ่งบางทีอาจจะเป็นตำแหน่งที่ไม่อาจจะมองเห็นจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งดวงใดที่เป็นบริวารของดาวฤกษ์อื่นก็ได้ การดำรงชีวิตของเราต้องอาศัยดวงอาทิตย์ และเพราะว่าดวงอาทิตย์อยู่ใกล้กับโลกมากทำให้มีการศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์มากที่สุดอันทำให้รู้จักมันได้ดีกว่าที่รู้จักดาวฤกษ์ดวงอื่น ๆ
ส่วนประกอบ
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ ์ประเภทดาวแคระเหลือง (yellow dwarf) ดวงหนึ่งจัดเป็นดาวฤกษ์ขนาดย่อม แต่เพราะว่ามันอยู่ห่างจากโลกราว 93 ล้านไมล์ ( 150 ล้านกิโลเมตร) ดวงอาทิตย์จึงเป็นดาวฤกษ์บนฟากฟ้าที่สำคัญที่สุดสำหรับเรา ดวงอาทิตย์เป็นลูกกลมดวงใหญ่ที่ประกอบด้วยก๊าซฮีเลียมประมาณร้อยละ 24 ไฮโดรเจนร้อยละ 75 และธาตุอื่น ๆ อีกประมาณร้อยละ 1 ภายในดวงอาทิตย์มีปฏิกิริยาการหลอมนิวเคลียส (nuclear fusion reactions) ดำเนินอยู่ ส่งผลให้อะตอมของไฮโดรเจนหลอมรวมกันเกิดเป็นอะตอมของฮีเลียมซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าเล็กน้อยและให้พลังงานออกมาด้วย พลังงานนี้แผ่ผ่านอวกาศมาถึงโลกทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นและดำรงอยู่ได้
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ ์ประเภทดาวแคระเหลือง (yellow dwarf) ดวงหนึ่งจัดเป็นดาวฤกษ์ขนาดย่อม แต่เพราะว่ามันอยู่ห่างจากโลกราว 93 ล้านไมล์ ( 150 ล้านกิโลเมตร) ดวงอาทิตย์จึงเป็นดาวฤกษ์บนฟากฟ้าที่สำคัญที่สุดสำหรับเรา ดวงอาทิตย์เป็นลูกกลมดวงใหญ่ที่ประกอบด้วยก๊าซฮีเลียมประมาณร้อยละ 24 ไฮโดรเจนร้อยละ 75 และธาตุอื่น ๆ อีกประมาณร้อยละ 1 ภายในดวงอาทิตย์มีปฏิกิริยาการหลอมนิวเคลียส (nuclear fusion reactions) ดำเนินอยู่ ส่งผลให้อะตอมของไฮโดรเจนหลอมรวมกันเกิดเป็นอะตอมของฮีเลียมซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าเล็กน้อยและให้พลังงานออกมาด้วย พลังงานนี้แผ่ผ่านอวกาศมาถึงโลกทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นและดำรงอยู่ได้
การสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์
ท่านต้องไม่สังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าโดยตรง เนื่องจากอาจทำให้ท่านตาบอดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องไม่ดุด้วยกล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์เป็นอันขาด ในการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษนี้จะติดที่กรองแสงและทำงานโดยการสะท้อนภาพลงบนกระจก ตัวรับภาพจะเป็นถังขนาด ใหญ่ปลายใบอยู่ทางด้านล่างของตัวกล้องสำหรับใช้ในการศึกษาการแผ่รังสีที่มาจากใจกลางของดวงอาทิตย์ สำหรับข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างของดวงอาทิตย์จะถูกรวบรวมโดยดาวเทียม ยานอวกาศ และห้องทดลองที่ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ
ถ้าเราดูภูมิประเทศอันเป็นพื้นราบที่อยู่ท่ามกลางแสงแดด เราจะเห็นว่าแสงแดดสาดส่องทาบทับไปบนทุกสิ่งอย่างสม่ำเสมอกันเราไม่อาจจะมองดูดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าได้ เพราะจะเป็นการเสี่ยงมากถึงขนาดที่ทำให้ตาบอดได้ แต่ถ้าเราดูดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทัศน์สุริยะ (Solar telescope) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์สำหรับใช้ดูดวงอาทิตย์โดยเฉพาะ เราจะสังเกตเห็นว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์เป็นเหมือนกับท้องทะเลอันกว้างใหญ่ไพศาล เต็มไปด้วยคลื่นมากมายเหลือที่จะนับ และมีจุดต่าง ๆ ซึ่งเคลื่อนที่ไปมา กับรัศมีอันโชติช่วงเจิดจ้าล้อมรอบดวงอาทิตย์อยุ่ด้วย 1 วง
ท่านต้องไม่สังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าโดยตรง เนื่องจากอาจทำให้ท่านตาบอดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องไม่ดุด้วยกล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์เป็นอันขาด ในการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษนี้จะติดที่กรองแสงและทำงานโดยการสะท้อนภาพลงบนกระจก ตัวรับภาพจะเป็นถังขนาด ใหญ่ปลายใบอยู่ทางด้านล่างของตัวกล้องสำหรับใช้ในการศึกษาการแผ่รังสีที่มาจากใจกลางของดวงอาทิตย์ สำหรับข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างของดวงอาทิตย์จะถูกรวบรวมโดยดาวเทียม ยานอวกาศ และห้องทดลองที่ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ
ถ้าเราดูภูมิประเทศอันเป็นพื้นราบที่อยู่ท่ามกลางแสงแดด เราจะเห็นว่าแสงแดดสาดส่องทาบทับไปบนทุกสิ่งอย่างสม่ำเสมอกันเราไม่อาจจะมองดูดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าได้ เพราะจะเป็นการเสี่ยงมากถึงขนาดที่ทำให้ตาบอดได้ แต่ถ้าเราดูดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทัศน์สุริยะ (Solar telescope) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์สำหรับใช้ดูดวงอาทิตย์โดยเฉพาะ เราจะสังเกตเห็นว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์เป็นเหมือนกับท้องทะเลอันกว้างใหญ่ไพศาล เต็มไปด้วยคลื่นมากมายเหลือที่จะนับ และมีจุดต่าง ๆ ซึ่งเคลื่อนที่ไปมา กับรัศมีอันโชติช่วงเจิดจ้าล้อมรอบดวงอาทิตย์อยุ่ด้วย 1 วง
โครงสร้าง
ดวงอาทิตย์ประกอบขึ้นด้วยมวลก๊าซจำนวนมหาศาลซึ่งทำให้ใจกลาง (core) (1) ซึ่งเป็นส่วนในสุดที่ห้อมล้อมด้วยชั้นที่เย็นกว่าหลายชั้นนั้นร้อนจัดมาก ที่ใจกลางดังกล่าวมีอุณหภูมิราว 36 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ แต่ที่ผิวนอกร้อนเพียง 11,000 องศาเท่านั้น ตรงส่วนบนสุดของใจกลางเป็นเขตการแผ่รังสี ( radiant zone) (2) ซึ่งปลดปล่อยรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาภายนอก ถัดไปเป็นเขตการพา(convection zone) (3) ซึ่งเป็นที่ที่มีลำก๊าซมหิมาจำนวนมากผุดพลุ่งขึ้นและยุบลงสลับกัน ถัดออกมาก็เป็นผิวนอกของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็นได้และรู้จักกันในชื่อของโฟโตสเฟียร์ (photosphere) (4) ซึ่งเป็นชั้นบาง ๆ เพียง ชั้นเดียว
ดวงอาทิตย์ประกอบขึ้นด้วยมวลก๊าซจำนวนมหาศาลซึ่งทำให้ใจกลาง (core) (1) ซึ่งเป็นส่วนในสุดที่ห้อมล้อมด้วยชั้นที่เย็นกว่าหลายชั้นนั้นร้อนจัดมาก ที่ใจกลางดังกล่าวมีอุณหภูมิราว 36 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ แต่ที่ผิวนอกร้อนเพียง 11,000 องศาเท่านั้น ตรงส่วนบนสุดของใจกลางเป็นเขตการแผ่รังสี ( radiant zone) (2) ซึ่งปลดปล่อยรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาภายนอก ถัดไปเป็นเขตการพา(convection zone) (3) ซึ่งเป็นที่ที่มีลำก๊าซมหิมาจำนวนมากผุดพลุ่งขึ้นและยุบลงสลับกัน ถัดออกมาก็เป็นผิวนอกของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็นได้และรู้จักกันในชื่อของโฟโตสเฟียร์ (photosphere) (4) ซึ่งเป็นชั้นบาง ๆ เพียง ชั้นเดียว
 |
| ภาพที่ 2 : โครงสร้างของดวงอาทิตย์ |
บนชั้นโฟโตสเฟียร์นี้ยังมีชั้นบาง ๆ อีก 1 ชั้นเรียกว่า โครโมสเฟียร์ (chromosphere) ซึ่งหนาประมาณ 1,800 ไมล์ (3,000 กิโลเมตร) ถัดออกมาเป็นชั้นของก๊าซในสภาพเป็นไอออนที่มีความหนาแน่นต่ำและร้อนจัดมากพวยพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์เป็นระยะทางไกลซึ่งทำให้เห็นเป็นวงแสงสีรุ้งรอบดวงอาทิตย์เมื่อเกิดสุริยุปราคา ชั้นของก๊าซนี้เรียกว่ากลดสุริยะ (solar corona) เป็นชั้นที่ร้อนจัดมากชั้นหนึ่ง ทั้ง 2 ชั้นนี้ถือได้ว่าเป็นชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ (the Sun's atmoshere)
การที่ดวงอาทิตย์มีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic radiation) ออกมาได้เป็นปริมาณมากมายมหาศาลนั้นเป็นผลมาจากปฏิกิริยาภายในดวงอาทิตย์นั้นเอง รังสีที่แผ่ออกนี้ส่วนหนึ่งมาถึงโลกของเรา รังสีดังกล่าวมีความยามคลื่น (wavelenght) ต่างกันมาก ตั้งแต่รังสีเอกซเรย์ (X-ray) ไปจนถึงคลื่นวิทยุ (radio waves) ซึ่งเราสามารถมองเห็นได้ก็เฉพาะแต่ส่วนของรังสีที่อยู่ในรูปของแสงที่มองเห็นได้ (visible light) เท่านั้น แสงดังกล่าวที่สายตาเรามองเห็นเป็นสีขาวนั้นมีรังสีอยู่หลายชนิด แต่ละชนิดมีความยาวคลื่นต่าง ๆ กันนั่นก็คือมีสี (color) ต่างกันด้วย
จุดดับในดวงอาทิตย์
จุดดับในดวงอาทิตย์เป็นบริเวณของพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่มีสีดำ ซึ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่าพื้นผิวที่อยู่ด้านหลัง จุดดับดังกล่าวปรากฎให้เห็นเฉพาะบริเวณเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์เท่านั้น ไม่ปรากฎว่าพบที่บริเวณขั้วทั้งสองของดวงอาทิตย์เลย จัดดับเหล่านี้แต่ละจุดจะตรงส่วนกลางจะมืดกว่าส่วนอื่น ๆ และที่ขอบจะเป็นเงามืดน้อยกว่าส่วนกลาง รูปร่างและขนาดของจุดดับเหล่านี้จะแปรเปลี่ยนไปอย่างมากตลอดเวลา จุดดับอาจจะเกิดขึ้นแล้วหายไปภายในไม่กี่ชั่วโมง หรืออาจจะคงอยู่ได้เป็นหลาย ๆ เดือนกว่าจะหายไปก็ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของมัน จุดดับในดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์มีจำนวนที่ไม่แน่นอน แต่จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงทุกรอบ 11 ปี ซึ่งรู้จักกันในชื่อของ วัฎจักรสุริยะ (solar cycle)
จุดดับในดวงอาทิตย์เป็นบริเวณของพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่มีสีดำ ซึ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่าพื้นผิวที่อยู่ด้านหลัง จุดดับดังกล่าวปรากฎให้เห็นเฉพาะบริเวณเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์เท่านั้น ไม่ปรากฎว่าพบที่บริเวณขั้วทั้งสองของดวงอาทิตย์เลย จัดดับเหล่านี้แต่ละจุดจะตรงส่วนกลางจะมืดกว่าส่วนอื่น ๆ และที่ขอบจะเป็นเงามืดน้อยกว่าส่วนกลาง รูปร่างและขนาดของจุดดับเหล่านี้จะแปรเปลี่ยนไปอย่างมากตลอดเวลา จุดดับอาจจะเกิดขึ้นแล้วหายไปภายในไม่กี่ชั่วโมง หรืออาจจะคงอยู่ได้เป็นหลาย ๆ เดือนกว่าจะหายไปก็ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของมัน จุดดับในดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์มีจำนวนที่ไม่แน่นอน แต่จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงทุกรอบ 11 ปี ซึ่งรู้จักกันในชื่อของ วัฎจักรสุริยะ (solar cycle)
 |
| ภาพที่ 3 : จุดดับในดวงอาทิตย์ |
ชั้นโครโมสเฟียร์ (chromosphere) ของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิราว 180,000 องศา แต่เป็นชั้นที่มีความหนานแน่นไม่มากกนักและไม่ค่อยปลดปล่อยพลังงานใด ๆ ออกมา ทว่าเป็นชั้นที่มีปรากฎการณ์หนึ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษกล่าวคือ มีเปลวไฟมหิมาแลบขึ้นไปจากพื้นผิวเป็นระยะทางหลายพันไมล์/กิโลเมตร เรียกกันว่าเปลวสุริยะแทรกผ่านชั้นกลดสุริยะ (solar corona) ออกไปสู่ห้วงอวกาศ ในบางครั้งอาจจะแลบออกไปไกลถึง 610,000 ไมล์ (1 ล้านกิโลเมตร) จากพื้นผิวบนดวงอาทิตย์
 |
| ภาพที่ 4 : เปรวสุริยะในดวงอาทิตย์ |
การทรงกลดของดวงอาทิตย์
ส่วนนี้เป็นส่วนบรรยากาศชั้นนอก (outer atmosphere) ของดวงอาทิตย์เริ่มจากชั้นโครโมสเฟียร์ (chromosphere) ออกมาในห้วงอวกาศเป็นระยะทางหลายไมล์/กิโลเมตร ส่วนนี้เป็นส่วนที่แทบจะไม่มีความหนานแน่นเลย และแม้จะมีอุณหภูมิราวย 1.8 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ แต่มีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาน้อยมาก รูปร่างของเปลวไฟก๊าซที่พวยพุ่งขึ้นไปเรียกว่ากลดสุริยะ (solar corona) นี้เปลี่ยนแปรไปตลอดเวลาขึ้นอยู่กับปริมาณของกิจกรรมในแต่ละรอบกิจกรรม (activity cycle) ด้วย โดยเปลวไฟดังกล่าวจะพวยพุ่งแลบออกไปไกลมากกว่าปกติในรอบกิจกรรมที่เป็๋นจำนวนมากที่สุด
กลดสุริยะ (solar corona) สามารถสังเกตเห็นได้ในช่วงที่ดวงอาาทิตย์เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง (total eclipse) ซึ่งเป็นเวลาที่เงาของดวงจันทร์ทอดทับกับวงกลมสุริยะ (solar disk) ได้หมดพอดี ทำให้แลเห็นได้เฉพาะแต่ชั้นโฟโตสเฟียร์ (photosphere) ของดวงอาทิตย์ที่ล้อมด้วยรัศีที่เป็นแถบกว้างสีค่อนข้างขาว 1 วง ซึ่งเป็นเปลวไฟที่พลุ่งวูบวาบเป็นสายเล็กและยาวจำนวนมากเท่านั้น นี่คือสิ่งที่เรียกว่า กลด (corona) กลดสุริยะปลดปล่อยรังสี เอกซเรย์และแสงอัลตราไวโอเลต
ส่วนนี้เป็นส่วนบรรยากาศชั้นนอก (outer atmosphere) ของดวงอาทิตย์เริ่มจากชั้นโครโมสเฟียร์ (chromosphere) ออกมาในห้วงอวกาศเป็นระยะทางหลายไมล์/กิโลเมตร ส่วนนี้เป็นส่วนที่แทบจะไม่มีความหนานแน่นเลย และแม้จะมีอุณหภูมิราวย 1.8 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ แต่มีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาน้อยมาก รูปร่างของเปลวไฟก๊าซที่พวยพุ่งขึ้นไปเรียกว่ากลดสุริยะ (solar corona) นี้เปลี่ยนแปรไปตลอดเวลาขึ้นอยู่กับปริมาณของกิจกรรมในแต่ละรอบกิจกรรม (activity cycle) ด้วย โดยเปลวไฟดังกล่าวจะพวยพุ่งแลบออกไปไกลมากกว่าปกติในรอบกิจกรรมที่เป็๋นจำนวนมากที่สุด
กลดสุริยะ (solar corona) สามารถสังเกตเห็นได้ในช่วงที่ดวงอาาทิตย์เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง (total eclipse) ซึ่งเป็นเวลาที่เงาของดวงจันทร์ทอดทับกับวงกลมสุริยะ (solar disk) ได้หมดพอดี ทำให้แลเห็นได้เฉพาะแต่ชั้นโฟโตสเฟียร์ (photosphere) ของดวงอาทิตย์ที่ล้อมด้วยรัศีที่เป็นแถบกว้างสีค่อนข้างขาว 1 วง ซึ่งเป็นเปลวไฟที่พลุ่งวูบวาบเป็นสายเล็กและยาวจำนวนมากเท่านั้น นี่คือสิ่งที่เรียกว่า กลด (corona) กลดสุริยะปลดปล่อยรังสี เอกซเรย์และแสงอัลตราไวโอเลต
 |
| ภาพที่ 5 : การทรงกรดของดวงอาทิตย์ |
ลมสุริยะ เป็นคำที่ใช้เรียกการพัดอย่างต่อเนื่องกันของกระแสอนุภาคต่าง ๆ ที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกสู่อวกาศโดยรอบกระแสดังกล่าวมีมวลเบาบางมากเพียง 4 หรืออ 5 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตรเท่านั้น และเช่นเดียวกันเมื่อมาถึงโลกก็จะรบกวนการโทรคมนาคม และยังก่อให้เกิดปรากฎการณ์ตื่นตาตื่นใจที่เรียกว่า แสงออโรรา (aurora borealis) ด้วย นอกจากนั้นลมสุริยะนี้ยังเป็นส่งที่ทำให้เราสามารถแลเห็นหางของดาวหางได้ด้วย
เนื้อหาดี เข้าใจง่ายค่ะ
ตอบลบเนื้อหาเข้าใจง่าย อยากให้เพิ่มรูปภาพอีก
ตอบลบ