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)

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

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