ดวงอาทิตย์
เป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดไม่ใหญ่นัก
มีตำแหน่งอยู่ที่ตรงมุมหนึ่งของกาแล็กซีของเรา ซึ่งบางทีอาจจะเป็นตำแหน่งที่ไม่อาจจะมองเห็นจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งดวงใดที่เป็นบริวารของดาวฤกษ์อื่นก็ได้ การดำรงชีวิตของเราต้องอาศัยดวงอาทิตย์ และเพราะว่าดวงอาทิตย์อยู่ใกล้กับโลกมากทำให้มีการศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์มากที่สุดอันทำให้รู้จักมันได้ดีกว่าที่รู้จักดาวฤกษ์ดวงอื่น
ๆ
ส่วนประกอบ
(COMPOSION)
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ประเภทดาวแคระเหลือง (yellow
dwarf) ดวงหนึ่งจัดเป็นดาวฤกษ์ขนาดย่อม แต่เพราะว่ามันอยู่ห่างจากโลกราว 93
ล้านไมล์ ( 150 ล้านกิโลเมตร)
ดวงอาทิตย์จึงเป็นดาวฤกษ์บนฟากฟ้าที่สำคัญที่สุดสำหรับเรา
ดวงอาทิตย์เป็นลูกกลมดวงใหญ่ที่ประกอบด้วยก๊าซฮีเลียมประมาณร้อยละ 24
ไฮโดรเจนร้อยละ 75 และธาตุอื่น ๆ อีกประมาณร้อยละ 1 ภายในดวงอาทิตย์มีปฏิกิริยาการหลอมนิวเคลียส
(nuclear fusion reactions) ดำเนินอยู่
ส่งผลให้อะตอมของไฮโดรเจนหลอมรวมกันเกิดเป็นอะตอมของฮีเลียมซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าเล็กน้อยและให้พลังงานออกมาด้วย
พลังงานนี้แผ่ผ่านอวกาศมาถึงโลกทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นและดำรงอยู่ได้
ลักษณะทางกายภาพ ลักษณะทางดาราศาสตร์
อุณหภูมิทีพื้นผิว 11000 F ขนาดที่มองเห็น -26.8
เส้นผ่านศูนย์กลาง 849,443 ไมล์ (1,392,530
กิโลเมตร) ขนาดสัมบูรณ์ +4.8
ปริมาตร
ลูกบาศก์เมตร
ระยะห่างปานกลางจากโลก 9,089,000
ไมล์
มวล
กิโลกรัม ระยะเวลาหมุนรอบตัวเอง 1
รอบ 25 – 30 วัน
การสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์
(OBSERVING THE SUN)
ต้องไม่สังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าโดยตรง เนื่องจากอาจทำให้ตาบอดได้ 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 (STRUCTURE)
- แก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (Fusion core) อยู่ที่ใจกลางของดวงงอาทิตย์ถึงระยะ 25% ของรัศมี
แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ทำให้มวลสารของดาวกดทับกันจนอุณหภูมิที่ใจกลางสูงถึง 15
ล้านเคลวิน จุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันหลอมอะตอมของไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียม
และปลดปล่อยพลังงานออกมา
- โซนการแผ่รังสี (Radiative
zone) อยู่ที่ระยะ 25 - 70% ของรัศมี
พลังงานที่เกิดขึ้นจากแก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถูกนำขึ้นสู่ชั้นบนโดยการแผ่รังสีด้วยอนุภาคโฟตอน
- โซนการพาความร้อน (Convection
zone) อยู่ที่ระยะ 70 - 100% ของรัศมี
พลังงานที่เกิดขึ้นไม่สามารถแผ่สู่อวกาศได้โดยตรง
เนื่องจากมวลของดวงอาทิตย์เต็มไปด้วยแก๊สไฮโดรเจนซึ่งเคลื่อนที่หมุนวนด้วยกระบวนการพาความร้อน พลังงานจากภายในจึงถูกพาออกสู่พื้นผิวด้วยการหมุนวนของแก๊สร้อน
ชั้นต่างๆ ของดวงอาทิตย์แบ่งตามความหนาแน่น
1. ใจกลางดวงอาทิตย์
เป็นบริเวณที่มีความหนาแน่นมากที่สุดเป็นแหล่งเกิดพลังงานมีขนาดราว 10%
ของเส้นผ่าศูนย์กลางของดวงอาทิตย์
2. โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) หรือทรงกลมแสง (Light sphere) ให้แสงทุกสีเป็นพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่มองเห็นได้
ซึ่งลึกลงไปจากชั้นนี้เป็นภายใน กรานูลของ (Granule) เป็นตัวพาพลังงานจากภายในมายังโฟโตสเฟียร์ปรากฏมีลักษณะคล้ายดอกดวงที่ผิวชั้นนี้
จุดดวงอาทิตย์
(Sunspot)
เป็นจุดมืดอยู่ในชั้นนี้ มีอุณหภูมิต่ำสุด 4,500 – 5,500 องศาเซลเซียส อุณหภูมิโฟโตสเฟียร์ 6,000 องศาเซลเซียส ใกล้ ๆ
จุดดวงอาทิตย์จะมีแฟคคิวลี (Faculae) ซึ่งเป็นโครงสร้างสว่างกว่าพื้นผิวโดยทั่วไป
3. โครโมสเฟียร์ (Chromosphere)
หรือทรงกลมสี ( Colour sphere) มี
แสงเป็นสีแดง เป็นชั้นบรรยากาศความหนาแน่นต่ำ โครงสร้างทั่วไปในชั้นนี้เรียกว่า
มอตเติล (Mottle) ซึ่งถ้าปรากฏที่ขอบดวง จะเห็นเป็นยอดแหลม ๆ
เล็ก ๆ ที่พุ่งขึ้นลงมากมาย เรียกว่าสปิคูล (Spicule) ชั้นโครโมสเฟียร์มีอุณหภูมิราว
15,000 องศาเซลเซียส ในชั้นนี้มีพวยกาซ (Prominence) ที่เป็นโครงสร้างใหญ่รูปร่างต่าง
ๆ แฟลร์ (Flare) หรือการลุกจ้าคายอนุภาคประจุจำนวนมากออกจากดวงอาทิตย์
ซึ่งบางครั้งมีผลต่อบรรยากาศของโลก
แฟลร์อยู่ในบริเวณของจุดดวงอาทิตย์และพลาจซึ่งเป็นบริเวณที่มีกัมมันตภาพสูงกว่าพื้นผิวอื่น
ๆ
4. โคโรนา (Corona) เป็นชั้นสูงสุด
มีความหนาแน่นต่ำสุด ไม่มีขอบเขตแน่นอน รูปร่างเปลี่ยนแปลงได้ตามค่าของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์
โคโรนามีอุณหภูมิสูงประมาณ 2,000,000 องศาเซลเซียส
ตามปรกติโครโมสเฟียร์และโคโรนามองด้วยตาเปล่าไม่เห็น
ต้องสังเกตในขณะเกิดสุริยุปราคา เมื่อดวงจันทร์บังแสงจ้าจากโฟโตเฟียร์
หรือมองได้จากเครื่องมือพิเศษที่ใช้สังเกตการณ์โครโมสเฟียร์ หรือโคโรนาโดยเฉพาะ
แสงสุริยะ
(SOLAR LIGHT)
การที่ดวงอาทิตย์มีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic
radiation) ออกมาได้เป็นปริมาณมากมายมหาศาลนั้นเป็นผลมาจากปฏิกิริยาภายในดวงอาทิตย์นั้นเอง
รังสีที่แผ่ออกนี้ส่วนหนึ่งมาถึงโลกของเรา รังสีดังกล่าวมีความยามคลื่น (wavelenght) ต่างกันมาก
ตั้งแต่รังสีเอกซเรย์ (X-ray) ไปจนถึงคลื่นวิทยุ (radio
waves) ซึ่งเราสามารถมองเห็นได้ก็เฉพาะแต่ส่วนของรังสีที่อยู่ในรูปของแสงที่มองเห็นได้
(visible light) เท่านั้น
แสงดังกล่าวที่สายตาเรามองเห็นเป็นสีขาวนั้นมีรังสีอยู่หลายชนิด
แต่ละชนิดมีความยาวคลื่นต่าง ๆ กันนั่นก็คือมีสี
(color) ต่างกันด้วย
ลมสุริยะ
ดวงอาทิตย์เป็นก้อนแก๊สซึ่งมีอุณหภูมิสูงจนอะตอมของไฮโดรเจนสูญเสียอิเล็กตรอนกลายเป็นประจุทุกๆ
วินาที เราเรียกสถานะนี้ว่า "พลาสมา" (Plasma) ดวงอาทิตย์ปลดปล่อยมวลสู่อวกาศในรูปของลมสุริยะ
(Solar Wind) ลมสุริยะไม่ใช่กระแสลมในบรรยากาศ
แต่เป็นกระแสอนุภาคพลังงานสูงซึ่งเกิดจากแก๊สร้อนของดวงอาทิตย์สูญเสียประจุสู่ห้วงอวกาศในรูปของโปรตอน
อิเล็กตรอน และอนุภาคอื่นๆ ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 450 กิโลเมตร/วินาที
โดยจะใช้เวลาในการเดินทางถึงโลกประมาณ 4 วัน
ในขณะที่รังสีจากดวงอาทิตย์ใช้เวลาเดินทางถึงโลกเพียง 8 นาทีครึ่ง โดยปกติลมสุริยะไม่มีความรุนแรงมากนัก แต่ในบางครั้งที่ดวงอาทิตย์มีการลุกจ้า (Solar
Flare) หรือการปล่อยก้อนมวลจากคอโรนา (CME) ออกมาจำนวนมากจนกลายเป็นพายุสุริยะ
(Solar storm) อนุภาคเหล่านี้อาจสร้างความเสียหายแก่ดาวเทียม
ยานอวกาศ ระบบสื่อสารโทรคมนาคมและระบบไฟฟ้า รวมทั้งทำลายโครงสร้าง DNA ของสิ่งมีชีวิต
ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงส่งยานอวกาศ SOHO ขึ้นไปเฝ้าสังเกตการเปลี่ยนแปลของดวงอาทิตย์
เพื่อการแจ้งเตือนและพยากรณ์สภาพอวกาศ (Space weather)
เมื่ออนุภาคพลังงานสูงในลมสุริยะมีความเร็วเหนือเสียงปะทะกับสนามแม่เหล็กโลก
(Magnetosphere)
จะเกิดช็อคเวฟและลดความเร็วลง
ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงแม่เหล็กซึ่งล้อมรอบโลก อนุภาคบางส่วนถูกกักไว้ในเส้นแรงแม่เหล็กใน
"แถบแฟนอัลเลน" (Van Allen belts) ซึ่งมีสองชั้นอยู่สูงเหนือพื้นผิวโลกประมาณ
2,000 – 5,000 กิโลเมตร และ 13,000 – 19,000
กิโลเมตร
แถบแฟนอัลเล็นชั้นในเต็มไปด้วยอนุภาคโปรตอนพลังงานสูง
ส่วนแถบชั้นนอกเป็นอนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนพลังงานต่ำ ลมสุริยะมีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม
เมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กโลก
อนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนความเร็วสูงพุ่งชนบรรยากาศชั้นบนของโลก
เมื่ออะตอมของแก๊สในชั้นบรรยากาศได้ดูดกลืนพลังงานเหล่านี้ก็จะแผ่รังสีออกมามองเห็นเป็นแสงสว่างเรียกว่า
"แสงเหนือแสงใต้" (Aurora) ในบริเวณรอบขั้วแม่เหล็กโลก
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น