•• จักรวาล •• << มีหมดเยย

ลำดับตอนที่ #5 : ดวง อาทิตย์ 1

ดวงอาทิตย์ (The Sun)

Sol

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ชั้น G2 เป็นเพียงสมาชิกหนึ่งในบรรดาดาวฤกษ์หนึ่งแสนล้านดวง ในกาแล๊กซี่ทางช้างเผือก

เส้นผ่านศูนย์กลาง: 1,390,000 ก.ม.
มวล: 1.989 x 10³⁰ ก.ก.
temperature: 5800 K (พื้นผิว) 15,600,000 K (แกน)

ดวงอาทิตย์ เป็นเทห์วัตถุ ที่ใหญ่ที่สุด ในระบบสุริยะ คิดเป็นมวลมากกว่า 99.8% ของมวลทั้งระบบ (ที่เหลือเกือบทั้งหมดเป็นดาวพฤหัสบดี )

ด วงอาทิตย์ มีชื่อเรียกหลายชื่อในเทพนิยาย: กรีกเรียกว่า เฮลิออส โรมันเรียกว่า ซอล

ในปัจจุบันดวงอาทิตย์ประกอบด้วย ไฮโดรเจน 75% และ ฮีเลียม 25% นับโดยมวล (ไฮโดรเจน 92.1% และฮีเลียม 7.8% นับโดยจำนวนอะตอม); ที่เหลือจำนวน 0.1% เป็น "โลหะ" สัดส่วนเหล่านี้เปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ โดยดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไฮโดรเจนในแกนของมันให้กลายเป็นฮีเลียม

ชั้นนอกของดวงอาทิตย์มีการเคลื่อนที่แบบ differential rotation กล่าวคือ ณ บริเวณเส้นศูนย์สูตร หมุนรอบตัวเองหนึ่งรอบใช้เวลา 25.4 วัน แต่บริเวณขั้ว หมุนหนึ่งรอบใช้เวลาถึง 36 วัน พฤติกรรมเช่นนี้แสดงว่าดวงอาทิตย์มิได้เป็นของแข็ง (solid body) เฉกเข่นโลก แต่คล้ายกับ ดาวเคราะห์แก๊ส ลักษณะการหมุนเช่นนี้เกิดขึ้นในแนวลึกลงไปด้วย ยกเว้นตรงแกนของดวงอาทิตย์ หมุนรอบตัวในลักษณะแบบของแข็ง

แกนของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิสูงถึง 15.6 ล้านเคลวิน และมีความกดดัน 250 พันล้าน หน่วยบรรยากาศ แก๊สที่แกนกลางถูกอัดตัวให้มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำถึง 150 เท่า

พ ลังงานของดวงอาทิตย์ (3.86e33 เอิร์ก/วินาที หรือ 386 พันล้าน พันล้าน เมกกะวัตต์) ผลิตโดยปฏิกริยา นิวเคลียร์ฟิวชั่น; ทุก ๆ หนึ่งวินาที ดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไฮโดรเจน 700,000,000 ตัน ให้กลายเป็นฮีเลียม 695,000,000 ตัน และพลังงานในรูปของรังสีแกมม่าอีกจำนวน 5,000,000 ตัน (เท่ากับ 3.86 คูณ 10e33 เอิร์ก) พุ่งตรงมายังพื้นผิว จากนั้นพลังงานถูกดูดกลืนเข้าไปและเปล่งออกอีก ทำให้อุณหภูมิลดต่ำลงเมื่อถึงพื้นผิว กลายเป็นแสงที่เรามองเห็นได้; ณ ข่วง 20% สุดท้ายก่อนที่จะถึงพื้นผิว พลังงานส่วนใหญ่ม้วนตัวกลับ ( convection ) มากกว่าที่จะแผ่รังสีออก

พื้นผิวของดวงอาทิตย์เรียกว่า ชั้นโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภมิประมาณ 5,800 เคลวิน; จุดบนดวงอาทิตย์ (Sunspots) เป็นย่านที่อุณหภูมิต่ำเพียง เป็นย่านที่อุณหภูมิต่ำเพียง 3,800 เคลวิน (มันดูมืดเมื่อเปรียบเทียบกับบริเวณรอบ ๆ) จุดบนดวงอาทิตย์อาจมีขนาดใหญ่ถึง 50,000 ก.ม. มันเกิดขึ้นด้วยสาเหตุที่สลับซับซ้อน และยังไม่เข้าใจดีนัก ว่าเกี่ยวข้องสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์อย่างไร

เหนือขึ้นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มีชั้นเล็ก ๆ เรียกว่า โครโมสเฟียร์

ชั้นที่อยู่เหนือโครโมสเฟียร์ เราเรียกว่า โคโรน่า มันแผ่ออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร แต่จะมองเห็นได้เฉพาะเวลาที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้น (ซ้าย) โคโคน่ามีอุณหภูมิสูงมากกว่า 1,000,000 เคลวิน

ส นามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์มีความเข้มและซับซ้อนมาก เขต แมกเนโตสเฟียร์ (ซึ่งบางทีเรียกว่า เฮลิโอสเฟียร์) แผ่ขยายออกไปไกลกว่า ดาวพลูโต

นอกเหนือจากความร้อนและแสง ดวงอาทิตย์แพร่อนุภาคความหนาแน่นต่ำ (ส่วนมากเป็นอิเล็กตรอนและโปรตอน) ซึ่งรู้จักกันในนามของลมสุริยะ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 450 ก.ม./วินาที ลมสุริยะและอนุภาคซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า ถูกพ่นออกโดย solar flares สามารถรบกวนสายไฟฟ้าแรงสูง คลื่นวิทยุะ และทำให้เกิดปรากฏการณ์แสงเหนือแสงใต้ ( aurora borealis) ที่งดงาม

ข้อมูลจาก ยานยูลิซิส แสดงให้เห็นว่า ลมสุริยะที่พ่นออกมาจากบริเวณขั้วของดวงอาทิตย์ มีอัตราเร็วถึง 750 ก.ม./วินาที เกือบเป็นสองเท่าของอัตราเร็วบริเวณศูนย์สูตร และองค์ประกอบของลมสุริยะทั้งสองบริเวณ ก็แตกต่างกันด้วย

ก ารศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับลมสุริยะ ทำให้มีการส่งยานอวกาศหลายลำ เช่น Wind, ACE and SOHO ซึ่งทำการสำรวจ ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ระหว่างโลกไปยังดวงอาทิตย์ ซึ่งอยู่ไกลออกไปประมาณ 1.6 ล้านกิโลเมตร

ลมสุริยะมีผลกระทบต่อส่วนหางนของดาวหาง รวมทั้งวงโคจรของยานอวกาศด้วย

วงพวยก๊าซมหึมา ปรากฏยื่นออกมาจากดวงอาทิตย์ ให้เห็นบ่อยครั้ง(ซ้าย)

พลังงานที่พ่นออกจากดวงอาทิตย์เป็นสิ่งไม่คงที่ รวมทั้งจำนวนของจุดบนดวงอาทิตย์ ในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 17 มีจำนวนของจุดบนดวงอาทิตย์น้อยมาก เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า The Maunder Minimun ซี่งเกิดขึ้นพร้อมกับคาบเวลาเหน็บหนาว ผิดปกติของยุโรปเหนือ ซึ่งบางครั้งเรียกว่า The Little Ice Age นับตั้งแต่กำเนิดระบบสุริยะขึ้นมา พลังงานที่ดวงอาทิตย์ส่งออก เพิ่มขึ้นประมาณ 40%.

ดวงอาทิตย์มีอายุประมาณ 4.5 ล้านปี นับตั้งแต่กำเนิดมามันได้เผาผลาญไฮโดรเจนในแกนของมันไปประมาณครึ่งหนึ่ง มันยังคงแผ่รังสีอย่างสงบต่อไปอีกประมาณ 5 ล้านปี (ความสว่างจะมากขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อถึงเวลานั้น) และเมื่อไฮโดรเจนหมดลง ขนาดของมันจะใหญ่ขึ้นจนกลืนโลกเข้าไป  (และบางทีอาจทำให้เกิด แพลเน็ททารี่ เนบิวล่า)

ดวงอาทิตย์มีอายุประมาณ 4.5 ล้านปี นับตั้งแต่กำเนิดมามันได้เผาผลาญไฮโดรเจนในแกนของมันไปประมาณครึ่งหนึ่ง มันยังคงแผ่รังสีอย่างสงบต่อไปอีกประมาณ 5 ล้านปี (ความสว่างจะมากขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อถึงเวลานั้น) และเมื่อไฮโดรเจนหมดลง ขนาดของมันจะใหญ่ขึ้นจนกลืนโลกเข้าไป  (และบางทีอาจทำให้เกิด แพลเน็ททารี่ เนบิวล่า)

บริวารของดวงอาทิตย์

มีดาวเคราะห์จำนวน 9 ดวง และ เทห์วัตถุขนาดเล็ก จำนวนมากโคจรรอบดวงอาทิตย์ (ยังมี ข้อถกเถียง ถึงการจำแนกว่า ดาวดวงใดควรจัดเป็นดาวเคราะห์ ดวงใดควรจัดเป็นเทห์วัตถุขนาดเล็ก แต่ผลมักจบลงด้วยการตีความ

ดาวเคราะห์ ระยะทาง (ก.ม.) รัศมี (ก.ม.) มวลสาร (ก.ก.) ผู้ค้นพบ ปี ค.ศ. --------- --------- ------ ------- ---------- ----- ดาวพุธ57,910 2439 3.30e23
ดาวศุกร์ 108,200 6052 4.87e24
โลก 149,600 6378 5.98e24
ดาวอังคาร 227,940 3397 6.42e23
ดาวพฤหัสบดี778,330 71492 1.90e27
ดาวเสาร์1,426,940 60268 5.69e26
ดาวยูเรนัส2,870,990 25559 8.69e25 Herschel1781
ดาวเนปจูน4,497,070 24764 1.02e26 Galle1846
ดาวพลูโต5,913,520 1160 1.31e22 Tombaugh 1930