ดวงอาทิตย์
: ดาวฤกษ์ของเรา (THE SUN : OUR STAR)
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดไม่ใหญ่นัก
มีตำแหน่งอยู่ที่ตรงมุมหนึ่งของกาแล็กซีของเรา ซึ่งบางทีอาจจะเป็นตำแหน่งที่ไม่อาจจะมองเห็นจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งดวงใดที่เป็นบริวารของดาวฤกษ์อื่นก็ได้
การดำรงชีวิตของเราต้องอาศัยดวงอาทิตย์ และเพราะว่าดวงอาทิตย์อยู่ใกล้กับโลกมากทำให้มีการศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์มากที่สุดอันทำให้รู้จักมันได้ดีกว่าที่รู้จักดาวฤกษ์ดวงอื่น
ๆ
ส่วนประกอบ (COMPOSION)
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
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) 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 (STRUCTURE)
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
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)
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
จุดดับในดวงอาทิตย์ (SUNSPORT)
จุดดับในดวงอาทิตย์เป็นบริเวณของพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่มีสีดำ
ซึ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่าพื้นผิวที่อยู่ด้านหลัง จุดดับดังกล่าวปรากฎให้เห็นเฉพาะบริเวณเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์เท่านั้น
ไม่ปรากฎว่าพบที่บริเวณขั้วทั้งสองของดวงอาทิตย์เลย จัดดับเหล่านี้แต่ละจุดจะตรงส่วนกลางจะมืดกว่าส่วนอื่น
ๆ และที่ขอบจะเป็นเงามืดน้อยกว่าส่วนกลาง รูปร่างและขนาดของจุดดับเหล่านี้จะแปรเปลี่ยนไปอย่างมากตลอดเวลา
จุดดับอาจจะเกิดขึ้นแล้วหายไปภายในไม่กี่ชั่วโมง หรืออาจจะคงอยู่ได้เป็นหลาย
ๆ เดือนกว่าจะหายไปก็ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของมัน จุดดับในดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์มีจำนวนที่ไม่แน่นอน
แต่จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงทุกรอบ 11 ปี ซึ่งรู้จักกันในชื่อของ
วัฎจักรสุริยะ (solar cycle)
เปลวสุริยะ] (SOLAR PROMINENCES)
ชั้นโครโมสเฟียร์
(chromosphere) ของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิราว 180,000 องศา
แต่เป็นชั้นที่มีความหนานแน่นไม่มากกนักและไม่ค่อยปลดปล่อยพลังงานใด
ๆ ออกมา ทว่าเป็นชั้นที่มีปรากฎการณ์หนึ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษกล่าวคือ
มีเปลวไฟมหิมาแลบขึ้นไปจากพื้นผิวเป็นระยะทางหลายพันไมล์/กิโลเมตร
เรียกกันว่าเปลวสุริยะแทรกผ่านชั้นกลดสุริยะ (solar corona)
ออกไปสู่ห้วงอวกาศ ในบางครั้งอาจจะแลบออกไปไกลถึง 610,000 ไมล์ (1
ล้านกิโลเมตร) จากพื้นผิวบนดวงอาทิตย์
การทรงกลดของดวงอาทิตย์ (THE
SUN CORONA) 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
ลมสุริยะ (SOLAR WIND)
ลมสุริยะ
เป็นคำที่ใช้เรียกการพัดอย่างต่อเนื่องกันของกระแสอนุภาคต่าง ๆ ที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกสู่อวกาศโดยรอบกระแสดังกล่าวมีมวลเบาบางมากเพียง 4 หรืออ 5 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตรเท่านั้น
และเช่นเดียวกันเมื่อมาถึงโลกก็จะรบกวนการโทรคมนาคม และยังก่อให้เกิดปรากฎการณ์ตื่นตาตื่นใจที่เรียกว่า
แสงออโรรา (aurora borealis) ด้วย นอกจากนั้นลมสุริยะนี้ยังเป็นส่งที่ทำให้เราสามารถแลเห็นหางของดาวหางได้ด้วย
|