ดวงอาทิตย์
TRANSCRIPT
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
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
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
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
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]
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
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)
แหลงอางอง
Th.wikipedia.org/wiki/ดวงอาทตย
http://www.youtube.com/watch?v=VmD0Sdrosu4