วิทยาศาสตร์น่ารู้ (รู้ไว้ใช่ว่าใส่บ่าแบกหาม)

ลำดับตอนที่ #15 : ดวงอาทิตย์

 

ดวงอาทิตย์เป็นวัตถุท้องฟ้าที่มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ต่อการดำรงอยู่ของมนุษย์ เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะของเรา เป็นวัตถุท้องฟ้าซึ่งทรงอิทธิพลต่อความเป็นไปของดาวเคราะห์และวัตถุท้องฟ้าอื่นในระบบสุริยะ ตลอดจนเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานอันมหาศาลและเป็นตัวอย่างที่มีความสำคัญมากในการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับดาวฤกษ์
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์รุ่นที่ 2 ก่อกำเนิดจากเนบิวลาสุริยะ ซึ่งเป็นกลุ่มก๊าซขนาดใหญ่ประกอบไปด้วยธาตุไฮโดรเจนเกือบทั้งหมด ที่บริเวณแกนกลางมีความหนาแน่นและอุณหภูมิสูงมากพอที่จะเกิดปฏิกริยานิวเคลียร์ รวมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมและธาตุหนักอื่นๆ รวมถึงพลังงานด้วย ดวงอาทิตย์ตอนนี้อายุ 4,500 ล้านปี  ขนาดประมาณ 109 เท่าของโลก มีคาบการหมุนรอบตัวเอง 25.1 วันที่แนวศูนย์สูตร แต่ละติจูดอื่นมีค่มากกว่านี้  อุณหภูมิที่ผิว 5,780 องศาเคลวิน

ภายในดวงอาทิตย์ แบ่งเป็น 3 ชั้นด้วยกัน คือ ชั้นในสุดเป็นแกนกลาง ( Core ) มีรัศมีราว 200,000 กิโลเมตร มีอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านองศาเคลวิน ทำให้เกิดปฏิกริยาเทอร์โมนิวเคลียร์  อย่างไรก็ตาม พลังงานที่จะถูกส่งออกมาจากแกนกลางนั้นจะต้องผ่านบริเวณที่ห่อหุ้มแกนกลางไว้เรียกว่า บริเวณการแผ่รังสี ( Radiation Zone ) รัศมี 500,000 กิโลเมตร และอุณหภูมิจะเริ่มลดลงมาที่ประมาณ 7 ล้านองศาเคลวิน มีการส่งถ่ายพลังงานจากแกนกลางออกมาโดยการแผ่รังสีในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ชั้นถัดออกมือ บริเวณการพาความร้อน ( Convection Zone ) บริเวณนี้จะห่อหุ้มบริเวณการแผ่รังสีไปจนถึงผิวของดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นชั้นเริ่มต้นของบรรยากาศของดวงอาทิตย์ที่ระดับรัศมี 696,000 กิโลเมตร
บรรยากาศของดวงอาทิตย์เริ่มจากชั้นโฟโตสเฟียร์ (Photosphere) มีอุณหภูมิ 5,780 องศาเคลวิน ชั้นนี้มีความหนาประมาณ 500 กิโลเมตร สามารถมองเห็นเป็นดอกดวงที่เรียกว่า แกรนูลส์ ( Granules ) ซึ่งเป็นลักษณะของการเคลื่อนไหวของก๊าซร้อนจากภายในดวงอาทิตย์ เพื่อพาพลังงานออกมาสู่ผิวคล้ายลักษณะของการเดือดของก๊าซ
ถัดมาเป็นชั้นบรรยากาศโครโมสเฟียร์ ( Chromosphere ) มีอุณหภูมิประมาณ 4,500 องศาเคลวิน มีความหนาราว1,500 กิโลเมตร ชั้นนี้ปรากฏเป็นเปลวเพลิงก๊าซพุ่งขึ้นมาจากผิวลักษณะคล้ายหนาม เรียกว่า สปิคุลส์ ( Spicules ) และปรากฏมีพวยก๊าซพุ่งออกไปลอยค้างในอวกาศหลายพันกิโลเมตร มีทั้งที่ลอยค้างไว้ไม่กี่นาทีและที่ค้างเป็นเวลานานนับเดือน เราเรียกพวยก๊าซเหล่านี้ว่า โพมิแนนซ์ ( Prominences )
บรรยากาศชั้นนอกสุดเรียกว่าชั้นโคโรน่า ( Corona ) มีอุณหภูมิสูงถึงล้านองศาเคลวิน และมีรูปร่างไม่แน่นอน เนื่องจากเป็นบริเวณที่รองรับการส่งถ่ายพลังงานจากภายในดวงอาทิตย์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับแนวฟลักซ์ของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ด้วย
นอกจากนี้ในบรรยากาศของดวงอาทิตย์ยังมีปรากฏการณ์ของจุดบนดวงอาทิตย์ ( Sun Spot ) อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ และปรากฏการณ์ของบนสุริยะ ( Solar Wind )

โดย  ฝ่ายวิชาการ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี