ดวงอาทิตย์

8
ดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์ เป็นดาวฤกษ์ที่เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์แคระ ดาวเคราะห์น้อย และดาวหาง ล้วนแล้วแต่โคจรรอบดวงอาทิตย์ทั ้งสิ้น ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ทีสาคัญยิ่งต่อโลก เช่น ให้พลังงานแก่พืชในรูปของแสง และพืชก็เปลี่ยนแสงให้เป็นพลังงานใน การตรึงแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นน าตาล ตลอดจนทาให้โลกมีสภาวะอากาศหลากหลาย เอื ้อต่อการดารงชีวิต ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไฮโดรเจนอยู ่ร้อยละ 74 โดยมวล ฮีเลียมร้อยละ 25 โดยมวล และธาตุ อื่น ๆ ในปริมาณเล็กน้อย ดวงอาทิตย์จัดอยู ่ในสเปกตรัม G2V ซึ ่ง G2 หมายความว่าดวงอาทิตย์มี อุณหภูมิพื ้นผิวประมาณ 5,780 เคลวิน (ประมาณ 5,515 องศาเซลเซียส หรือ 9,940 องศาฟาเรน ไฮ) ดวงอาทิตย์จึงมีสีขาว แต่เห็นบนโลกเป็นสีเหลือง เนื่องจากการกระเจิงของแสง ส ่วน V (เลข 5) บ่งบอกว่าดวงอาทิตย์อยู ่ในลาดับหลัก ผลิตพลังงานโดยการหลอมไฮโดรเจนให้เป็น ฮีเลียม และอยู ่ในสภาพสมดุล ไม่ยุบตัวหรือขยายตัว

Upload: arisara-sutachai

Post on 10-Aug-2015

383 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: ดวงอาทิตย์

ดวงอาทตย

ดวงอาทตย เปนดาวฤกษทเปนศนยกลางของระบบสรยะของเรา ดาวเคราะห ดาวเคราะหแคระ

ดาวเคราะหนอย และดาวหาง ลวนแลวแตโคจรรอบดวงอาทตยทงสน ดวงอาทตยเปนดาวฤกษท

ส าคญยงตอโลก เชน ใหพลงงานแกพชในรปของแสง และพชกเปลยนแสงใหเปนพลงงานใน

การตรงแกสคารบอนไดออกไซดใหเปนน าตาล ตลอดจนท าใหโลกมสภาวะอากาศหลากหลาย

เออตอการด ารงชวต

ดวงอาทตยประกอบดวยไฮโดรเจนอยรอยละ 74 โดยมวล ฮเลยมรอยละ 25 โดยมวล และธาต

อน ๆ ในปรมาณเลกนอย ดวงอาทตยจดอยในสเปกตรม G2V ซง G2 หมายความวาดวงอาทตยม

อณหภมพนผวประมาณ 5,780 เคลวน (ประมาณ 5,515 องศาเซลเซยส หรอ 9,940 องศาฟาเรน

ไฮ) ดวงอาทตยจงมสขาว แตเหนบนโลกเปนสเหลอง เนองจากการกระเจงของแสง สวน V

(เลข 5) บงบอกวาดวงอาทตยอยในล าดบหลก ผลตพลงงานโดยการหลอมไฮโดรเจนใหเปน

ฮเลยม และอยในสภาพสมดล ไมยบตวหรอขยายตว

Page 2: ดวงอาทิตย์

ดวงอาทตยอยหางจากศนยกลางดาราจกรทางชางเผอกเปนระยะทางโดยประมาณ 26,000 ปแสง

ใชเวลาโคจรครบรอบดาราจกรประมาณ 225-250 ลานป มอตราเรวในวงโคจร 215 กโลเมตรตอ

วนาท หรอ 1 ปแสง ทก ๆ 1,400 ป

ปจจบนและอนาคตของดวงอาทตย

เมอไฮโดรเจนซงเปนเชอเพลงของดวงอาทตยหมดลง วาระสดทายของดวงอาทตยกมาถง (คอ

การพนไปจากล าดบหลก) โดยดวงอาทตยจะเรมพบกบจดจบคอการแปรเปลยนไปเปนดาวยกษ

แดงภายใน 4-5 พนลานป ผวนอกของดวงอาทตยขยายตวออกไป สวนแกนนนยบตวลงและ

รอนขนสลบกบเยนลง มการหลอมฮเลยมเปนคารบอนและออกซเจนทอณหภมราว 100 ลานเคล

วน จากสถานการณขางตนดเหมอนวาดวงอาทตยจะกลนกนโลกใหหลอมลงไปเปนเนอเดยวกน

แตจากรายงานวจยฉบบหนง[8]ไดศกษาพบวาวงโคจรของโลกจะตตวออกหางดวงอาทตยเพราะ

มวลของดวงอาทตยไดสญเสยไป จนแรงดงดระหวางมวลมคาลดลง แตถงกระนน น าทะเลกถก

ความรอนจากดวงอาทตยเผาผลาญจนระเหยสนไปในอวกาศ และบรรยากาศโลกกอนตรธานไป

จนไมเออแกชวตตอมาไดมการคนพบ วาดวงอาทตยนนจะสวางขน 10 เปอรเซนต ทก ๆ 1000

ลานป ถงตอนนนโลกกไมอาจจะเออ ตอสงมชวตไปกอนแลว เวลาของสงมชวตบนโลก จง

เหลอแค 500 ลานปเทานน

หลงจากทดวงอาทตยไดผานสภาพการเปนดาวยกษแดงแลว อณหภมจากปฏกรยาการหลอม

ฮเลยมทเพมสลบกบลงภายในแกน กจะเปนตวการใหผวดวงอาทตยดานนอกผละตวออกจาก

แกน เกดเปนเนบวลาดาวเคราะห แลวอนตรธานไปในความมดมดของอวกาศ และเปนวสด

ส าหรบสรางดาวฤกษและระบบสรยะรนถดไป สวนแกนทเหลออยกจะกลายเปนดาวแคระขาว

Page 3: ดวงอาทิตย์

ทรอนจดและมแสงจางมาก กอนจะดบลงกลายเปนดาวแคระด า จากทงหมดทกลาวมานคอชวต

ของดาวฤกษทมมวลนอยถงปานกลาง

ประวตศาสตรเกยวกบการสงเกตดวงอาทตย

ความเขาใจในอดต

มนษยในอดตรเกยวกบดวงอาทตยเพยงเปนลกไฟกลม ขนจากทองฟาในทศตะวนออก ท าให

เกดกลางวนและตกลงไปทางทศตะวนตก ท าใหเกดกลางคน ดวงอาทตยใหทงแสงสวาง ความ

รอน ตลอดจนความหวงในจตใจ จนมการนบถอดวงอาทตยใหเปนเทพเจา มการบชายญถวาย

เทพพระอาทตยของชาวอซเตก (Aztec) ซงปจจบนอยในประเทศเมกซโก นอกเหนอจากน

มนษยในสมยโบราณยงไดสรางสงประดษฐส าหรบบอกต าแหนงของดวงอาทตยในวนอตรายน

(Summer solstice) ซงเปนวนทกลางวนยาวทสดในรอบป คอประมาณวนท 24 มถนายน เชนท

เสาหนสโตนเฮนจ ในประเทศองกฤษ และพระมดเอลกสตโย (El Castillo) ประเทศเมกซโก

การพฒนาแนวความคดสมยใหม

ตอมานกปราชญชาวกรกชอ อะนกซากอรส (Anaxagoras) ไดเสนอวา ดวงอาทตยเปนลกไฟ

กลม ไมไดเปนพระอาทตยทรงพาหนะ ท าใหเขาตองโทษประหารชวตในเวลาตอมา ตอมามการ

Page 4: ดวงอาทิตย์

สนนษฐานวาเอราโตสเทเนส ไดวดระยะหางจากโลกไปดวงอาทตยไดเทยงตรงเปนคนแรก

ในชวงศตวรรษท 3 กอนครสตกาล ซงวดได 149 ลานกโลเมตร ใกลเคยงกบทยอมรบในปจจบน

โครงสราง

ดวงอาทตยเปนวตถทใหญทสดในระบบสรยะ มมวลคดเปนรอยละ 99 ของระบบสรยะ ดวง

อาทตยเปนดาวฤกษทมรปทรงเกอบเปนทรงกลม โดยมความแบนทขวเพยงหนงในเกาลาน ซง

หมายความวาความแตกตางของเสนผานศนยกลางทขวกบเสนผานศนยกลางทเสนศนยสตรม

เพยง 10 กโลเมตร จากการทดวงอาทตยมเฉพาะสวนทเปนพลาสมา ไมมสวนทเปนของแขง ท า

ใหอตราเรวของการหมนรอบตวเองในแตละสวนมความตางกน เชนทเสนศนยสตรจะหมนเรว

กวาทขว ทเสนศนยสตรของดวงอาทตยมคาบการหมนรอบตวเอง 25 วน สวนทขวมคาบ 35 วน

แตเมอสงเกตบนโลกแลวจะพบวาคาบของการหมนรอบตวเองทเสนศนยสตรของดวงอาทตย

คอ 28 วน

Page 5: ดวงอาทิตย์

ดวงอาทตยมความหนาแนนมากทสดบรเวณแกน ซงเปนแหลงผลตพลงงาน และมคานอยลง

เกอบเปนรปเอกโพเนนเชยลตามระยะทางทหางออกมาจากแกน และแมวาภายในดวงอาทตยนน

จะไมสามารถมองเหนได แตนกวทยาศาสตรกสามารถศกษาภายในไดผานทางการใชคลน

สะเทอนในดวงอาทตย

แกน

สวนแกนของดวงอาทตยสนนษฐานวามรศมเปน 0.2 เทาของรศมดวงอาทตย ความหนาแนน

ประมาณ 150,000 กโลกรมตอลกบาศกเมตร หรอ 150 เทาของความหนาแนนของน าบนโลก

อณหภมประมาณ 13,600,000 เคลวน ตลอดชวตสวนใหญของดวงอาทตย ภายในแกนจะม

ปฏกรยาฟวชนลกโซ โปรตอน-โปรตอน ซงเปลยนไฮโดรเจนเปนฮเลยม พลงงานทไดนท าให

สวนทเหลอของดวงอาทตยสกสวางและเปลงแสง

ทก ๆ วนาท จะมนวเคลยสของไฮโดรเจน 3.4×1038 ตว ถกแปรรปเปนฮเลยม ผลตพลงงานได

383×1024 จล หรอเทยบไดกบระเบดไตรไนโตรโทลอน (TNT) ถง 9.15×1019 กโลกรม

พลงงานจากแกนของดวงอาทตยใชเวลานานมากในการขนสพนผว อยางมากเปน 50 ลานป[11]

Page 6: ดวงอาทิตย์

อยางนอยเปน 17,000 ป[12]เพราะโฟตอนพลงงานสง (รงสเอกซและรงสแกมมา) ถกดดกลนไป

ในพลาสมา แลวเปลงพลงงานออกมาสลบกนเรอย ๆ ทก ๆ ระยะไมกมลลเมตร

เขตแผรงสความรอน

ในสวนของเขตแผรงสความรอน (radiation zone) ซงอยในชวง 0.2 ถง 0.7 สวนของรศมดวง

อาทตย ในชนนไมมการพาความรอน (convection) เพราะอตราความแตกตางของอณหภมเทยบ

กบระยะความสงนอยกวาอตราการเปลยนอณหภมตามความสงแบบอะเดยแบตก (adiabatic

lapse rate) พลงงานในสวนนถกน าออกมาภายนอกชามากดงทไดกลาวไวกอนแลว

เขตพาความรอน

ในสวนของเขตพาความรอน (convection zone) ซงอยบรเวณผวนอกทเหลอ เปนสวนทพลงงาน

ถกถายเทผานแทงความรอน (heat column) โดยเนอสารทรอนและมพลงงานเรมตนจากดานลาง

แลวไหลขนดานบนจนถงผว จากนนถายเทความรอนและกลบลงไปใหม แทงความรอน

สามารถสงเกตไดจาก “เกลด” บนภาพถายผวดวงอาทตย

โฟโตสเฟยร

ในสวนของโฟโตสเฟยร (photosphere) แปลวา ทรงกลมแหงแสง ซงเปนสวนทเรามองเหนดวง

อาทตย แสงสวางทเปลงในดวงอาทตยนนเกดจากอเลกตรอนชนกบอะตอมไฮโดรเจนเกดเปน

H-เหนอชนน แสงอาทตยกจะถกปลดปลอยออกมา และมอณหภมต าลงตามความสงทมากขน

จนท าใหสงเกตเหนรอยมวตรงขอบดวงอาทตยในภาพถาย (ดงภาพถายดานบน)

บรรยากาศ

บรรยากาศของดวงอาทตยประกอบดวย 5 ชน ไดแก ชนอณหภมต าสด (temperature minimum)

โครโมสเฟยร (chromosphere) เขตเปลยนผาน (transition region) โคโรนา (corona) และเฮล

โอสเฟยร (heliosphere) ตามล าดบจากต าไปสง

Page 7: ดวงอาทิตย์

ชนแรก ชนอณหภมต าสด มอณหภมประมาณ 4,000 เคลวน และหนา 500 กโลเมตร ชนถดไป

คอโครโมสเฟยร ซงแปลวารงคมณฑล หรอทรงกลมแหงส เหตทเรยกชอนกเพราะเหนเปนแสง

สแวบขณะเกดสรยปราคา ชนนหนา 2,000 กโลเมตร มอณหภมสงถง 100,000 เคลวน ชนตอไป

เปนเขตเปลยนผานซงอณหภมอาจสงถงลานเคลวน และยงสงขนไปอกในชนโคโรนา ท าใหสง

นเปนปญหาคาใจนกวทยาศาสตร ซงกสนนษฐานวาอาจเกดจากการตอเชอมทางแมเหลก

(magnetic connection) ชนทเหลอชนสดทายคอ เฮลโอสเฟยร หรอสรยมณฑล คอชนทอ านาจ

ของลมสรยะสามารถไปถง ซงอาจมากกวา 20 หนวยดาราศาสตร (20 เทาของระยะทางจากโลก

ถงดวงอาทตย)

Page 8: ดวงอาทิตย์

แหลงอางอง

Th.wikipedia.org/wiki/ดวงอาทตย

http://www.youtube.com/watch?v=VmD0Sdrosu4