"รู้จักกับสมาชิกร่วมระบบสุริยะกันเถอะ"

จากกระทู้ที่แล้ว
http://pantip.com/topic/31787714
มารู้จักกับโลกเรากันเถอะ เขียนจบไว้นานมาก หาเวลามาเขียน กระทู้ใหม่ไม่ได้สักที ก็ได้เวลาเอา สิ่งที่ดองไว้ออกมาเขียนเสียที

จากกระทู้ที่แล้วเราได้ทำความรู้จักเกี่ยวกับโลกของเราไปแล้ว ทั้งพื้นดิน น้ำ อากาศ รวมไปถึงดวงจันทร์
แน่นอนว่าโลกของเราไม่ได้อยู่ดวงในระบบสุริยะ แต่เรางกลับมีเพื่อน ร่วมเพื่อน อีกมากมายอีก


แน่นอนถ้าพูดถึงระบบสุริยะ เราก็ต้องพูดถึง หัวหน้าครอบครัวระบบสุริยะของเรา ที่เป็นศูนย์กลาง ให้ดาวดวงอื่นโคจรรอบๆ
ใช่แล้วครับ นั้นคือ ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์คืออะไร
ดวงอาทิตย์คือดาวฤกษ์ ดวงหนึ่ง(ดาวฤกษ์ คือดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง ส่วนใหญ่เกิดจาก ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น)
ดวงอาทิตย์นั้นเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกเรามากที่สุด โดยดวงอาทิตย์นั้นเป้นเหมือนก้อนแก๊ส ขนาดมหึมา ที่มีการระเบิดของพื้นผิวตลอดเวลา "ดวงอาทิตย์มีเนื้อสารเป็นแก๊สทั้งดวง นั้นหมายความว่า หากเรามียานอวกาศที่สามารถทนความร้อนของดวงอาทิตย์ได้และทนแรงดันมหาศาลได้ เราจะสามารถทะลุผ่านดวงอาทิตย์ได้เลย"

ดวงอาทิตย์นั้น ประกอบไปด้วยไฮโดรเจน ประมาณ70% ฮีเลียม 28% และธาตุหนักอื่นๆ2% "ปริมาณไฮโรเจนของดวงอาทิตย์ จะลดลงเรื่อยๆ เนื่องจาก ปฎิกิริยาฟิวชั่น แต่ ฮีเลียมจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ"

ข้อมูลทางกายภาพของดวงอาทิตย์

-เส้นผ่านศูนย์กลาง 1,392,000 กิโลเมตร หรือประมาณ 109เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก ใหญ่มากกครับ ถ้าโลกเรากว้าง1 เซนติเมตร ดวงอาทิตย์เราจะกว้างถึง 109 เซนติเมตร ห่างกันราวฟ้ากับเหวเชียวล่ะ

-ส่วนมวลของดวงอาทิตย์นั้น มีมากถึง 2,000ล้าน ล้าน ล้าน ล้าน ตัน ซึ่งถ้าเราเอาวัตถุในระบบสุริยะของเราทั้งหมดมารวมกัน ดวงอาทิตย์เราจะให้มวล ถึง 98% ของมวลทั้งหมด จ๊อดดดดดด

-อุณภูมิ ที่พื้นผิว 5,700-5,800 เคลวิน แต่แกนกลางร้อนถึง 15 ล้านเคลวิน

ดวงอาทิตย์ มีหน้าที่ให้พลังงานความร้อนแก่ระบบสุริยะ และยัง คอยดึงดวงดาว อื่นๆ อย่างเราๆ เนี้ย ให้โคจรอยู่ ได้

ดวงอาทิตย์ ที่มีมวล มากมายนั้น แท้จริงแล้วที่ผิวดาว ชั้นบนๆ กลับมีความหนาแน่นน้อยมาก เมื่อเทียบกับ ใต้ผิวดาวลงไป ซึ่งเราประมาณไว้ว่า บริเวณ
แกนกลางของดวงอาทิตย์ ระยะประมาณ 200,000 กิโลเมตร บริเวณนี้ เป็นบริเวณที่มวลของดวงอาทิตย์มากระจุกกันถึง60%  
มันหนาแน่นแค่ไหนนะหรอ ถ้าเราตักเนื้อดวงอาทิตย์บริเวณนั้นมา 1ลูกบาศก์เมตร มวลก้อนั้นจะหนักถึง 160 ตัน *0*

ด้วยความหนาแน่นเพียงนี้จึงทำให้ ดวงอาทิตย์เกิดการจุด ปฏิกิริยา ฟิวชั่น ตามธรรมชาติเองได้

แน่นอนถ้าพูดดวงอาทิตย์เราก็ต้องนึกถึง ปฏิกิริยา นิวเคลียร์ฟิวชั่น แน่นอน มันคืออะไร
-ปฏิกิริยา นิวเคลียร์ฟิวชั่น คือ ปฏิกิรยา ที่รวมกันระหว่างนิวเคียสของธาตุ เล็กๆธาตุหนึ่ง ให้กลายเป็น นิวเคียสธาตุใหญ่ 1ธาตุ (นิวเคียสของธาตุเรียก ว่าโปรตรอน) ฟิวชั่นของดวงอาทิตย์ นั้นเป็นการรวม โปรตรอนของ ไฮโดรเจน 4อนุภาค ให้กลายเป็น โปรตรอน ของฮีเลียม 1อะตอม โดย
และมวลที่หายไปในระหว่างปฏิกิริยานี้ จะกลายเป็นพลังงานมหาศาล ตามสมการบรรนลือโลก ของไอน์สไตน์ ก็คือ E=mc²
เราจะเห็นได้ว่า มวลเพียงเล็กน้อย เมื่อคูณกับความเร็วแสงที่ยกกำลัง2 มันจะให้ค่าพลังงาน E ที่มหาศาลมากกก

ในทุกๆวินาที ดวงอาทิตย์ จะฟิวชัน ไฮโดรเจน 610 ล้านตัน ให้กลายเป็น ฮีเลียม606 ล้านตัน โดยมวล 4ล้านตันที่หายไป จะกลายเป้นพลังงาน ตามสมการ E=mc² นั้นคือ ทุกๆวินาที ดวงอาทิตย์ สามารถ ผลิตพลังงานได้ 360 ล้าน ล้าน ล้าน ล้าน จูล ซึ่งคิดเป้นพลังงานไฟให้แก่ประเทศไทยใช้ได้ ประมาณ 97 ล้านปี  
แต่เดี๋ยวก่อน นี้แหละที่เป็นสาเหตุที่ผมเขียนไว้ว่า มวลของไฮโดรเจนมันจะลดลงเรื่อยๆ แต่ ฮีเลียมจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เพราะฟิวชั่นนี้แหละ แล้วจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อ ไฮโดรเจนถูกใช้จนหมด แน่นอน ดวงอาทิตย์ก็จะเริ่ม ฟิวชันฮีเลียมที่มีอยู่ แต่กายฟิวชั่นฮีเลียมนี้แหละ คือจุดจบของดวงอาทิตย์ ในนามของ ยักษ์แดง หรือ red giant นั้นเอง  ยักษ์แดงของเราคืออะไร ติดตามได้ในกระทู้ http://pantip.com/topic/31716605 ของคุณ Partita เลยนะครับ

*นี้แหละทำไมมนุษย์ ถึงไขว่ขว้า พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่น กันจัง

แน่นอน ดวงอาทิตย์ของเรา ก็มีชั้นบรรยากาศเหมือนกับโลกของเรา แต่ทว่า องค์ประกอบ นั้นต่างกันมว๊ากกกก โดยความหนาของชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ กินบริเวณ ประมาณ 1.5 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ แต่ ของโลกเรามีแค่ 0.03 เท่า ของรัศมีโลกเท่านั้นเอง

ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ นั้น มี 3ชั้นด้วยกัน ได้แก่
- โฟโตสเฟียร์
-โครโมสเฟียร์
-โคโรนา

มาดูที่ชั้นแรกกันเลย โฟโตสเฟียร์ (Photosphere)
-โฟโตสเฟียร์: ผิวดวงอาทิตย์และบรรยากาศชั้นล่าง
เนื่องจากดวงอาทิตย์ ไม่มีผิวแข็งเหมือนกับโลก ทำให้เส้นแบ่งระหว่าง ผิวดวงอาทิตย์ กับ ชั้นบรรยากาศ ไม่มีการแบ่งเส้นที่ชัดเจน
เราจึงทำการได้แค่ประมาณเอา โดย จากผิวดวงอาทิตย์ขึ้นมาจนถึง 850 กิโลเมตรจากผิว เราจะเรียนส่วนนี้เป็นชั้น โฟโตสเฟียร์
ในชั้นนี้แหละ ที่ทำให้เราเห้นแสงจากดวงอาทิตย์ เพราะมันเป้นชั้นที่ส่องสว่างของดวงอาทิตย์ คือถ้าเรามองดวงอาทิตย์อยู่ ก็หมายถึงว่าเรามอง โฟโตสเฟียร์ ของดวงอาทิตย์อยู่ แน่นอนในชั้นนี้ ยังเกิดปรากฏการณ์ สำคัญต่างบนดวงอาทิตย์ด้วย เช่น จุดบนดวงอาทิตย์ การลุกจ้าของดวงอาทิตย์ เป็นต้น

โครโมสเฟียร์
-เป็นชั้นบรรยากาศที่สูงขึ้นมาจาก โฟโตสเฟียร์ โดยชั้นโครโมสเฟียร์นั้น จะอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 900-3,000 กิโลเมตรผิวของดวงอาทิตย์  โดยที่มาของชื่อชั้นบรรยากาศนี้มากจากคำว่า โครม ที่แปลว่าสี กับคำว่าสเฟียร์ ที่แปลว่าทรงกลม ดังนั้น ชั้นบรรยากาศชั้นนี้ จึงแปลว่า ทรงกลมแห่งสีสัน ทำไมถึงเรียกแบบนั้น ก็เพราะว่า จากการสังเกตุ สุริยุปราคาเต็มดวง เราจะเห็นเป็นวิงแหวน ที่มีสีชมพูอ่อนๆ ดังรูป

รูปซ้าย การสังเกตุเห็นชั้น โครโมสเฟียร์ ที่สังเกตุเห็นเปลวสุริยะในบรรยากาศชั้นโครโมสเฟียร์ ที่มีชมพู
รูปขวา ภาพชั้นบรรยากาศโครโมสเฟียร์ ที่ถ่ายจากดาวเทียม TRACE
โดยในชั้นบรรยากาศชั้นนี้ มีอุณหภุมิประมาณ 6,000-10,000 เคลวิน
โดยชั้นโครโมสเฟียร์ มีปรากฎการณ์สำคัญที่เกิด ในชั้นนี้คือ เปลวสุริยะ(Prominence) ซึ่งเป็นการระเบิดของแก๊สร้อน บนดวงอาทิตย์ จากผิวขึ้นสู่บรรยากาศ
และบางครั้งการระเบิดนั้นรุนแรง จนพุ่งไปถึงชั้น โคโรน่า เราจะเรียกปรากฎการนี้ว่า การพุ่งของมวลโคโรน่า ซึ่งปรากฎการณ์นี้ส่งผลมากต่อสภาวะอากาศอวกาศ

ชั้น โคโรน่า ชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์
ชั้นนี้จะเริ่มต้นที่ความสูงประมาณ 5,000-1,000,000 กิโลเมตร จากผิวของดวงอาทิตย์ การสังเกตุเห้นชั้นโคโรน่านั้นก้มาจาก สุริยุปราคา เหมือนกัน โดย เห็นเป็นตามรูปแบบนี้

มันเป็นเหมือนมงกุฎ ให้ดวงอาทิตย์ จึงทำให้ชั้นนี้ชื่อว่า โคโรน่า Corona แปลว่ามงกุฎ ภาษาละติน)

แต่ที่น่าแปลกคือ ในชั้นบรรยากาศชั้นนี้ มีอุณหภูมิสูงถึง 2ล้าน เคลวิน ทั้งๆที่ผิว และชั้นบรรยากาศอื่น มีอุณภูมิไม่เกิน 1หมื่น เคลวินเลย ยังเป็นข้อสงสัยแก่นักสุริยฟิสิกส์ อย่างมาก


ข้อมูลทางกายภาพที่เหลือของดวงอาทิตย์
-ความดันที่ศูนย์กลาง (บาร์) : 2.477 x 10¹¹ (ที่ผิวโลกมีแค่ 1.014 บาร์เท่านั้นเอง
-อุณหภูมิที่ศูนย์กลาง (เคลวิน) : 1.571 x 110⁷
-ความหนาแน่นที่ศูนย์กลาง (กิโลกรัม/เมตร) : 1.622 x 10⁵
จบไปแล้วสำหรับดวงอาทิตย์ สำหรับบางคนอาจจะสงสัยว่า ทำไมผมถึงเขียนไว้ว่า "ดาวฤกษ์ คือดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง ส่วนใหญ่เกิดจาก ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิวชั่น" คือดาราศาสตร์ที่เรารู้จักกันตอนนี้มันแคบมากเมื่อเทียบกับอวกาศ ผมไม่กล้าคอมเฟิร์ม 100% ได้ว่าดาวฤกษ์ในอวกาศ เกิดจาก ฟิวชั่นทั้งหมด เพราะว่า บางสิ่งบางในอวกาศ อาจจะมีสิ่งที่เรายังไม่ค้นพบ และแน่นอน สิ่งๆนั้น อาจจะมีพฤติกรรมที่แตกต่างจากที่เรารู้จักก็เป็นได้ ^ ^

จบไปแล้วกับ หัวหน้าครอบครัว ของระบบสุริยะเรา มาต่อกันที่สมาชิกของระบบสุริยะกันเลยดีกว่า
ระบบสุริยะของเรานั้นแบ่ง ดาวต่างๆในระบบ ออกเป็น2 ชั้นตามระยะทาง ได้แก่ ดาวเคราะห์ชั้นใน และดาวเคราะห์ชั้นนอก โดยมี แถบดาวเคราะห์น้อย เป็นเส้นแบ่ง

ดาวเคราะห์ชั้นใน เราประกอบไปด้วย ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร
ดาวเคราะห์ชั้นนอก ประกอบไปด้วย ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน
นอกจากแบ่งตามระยะทางแล้ว เรายังแบ่งตามประเภทของดาว ได้แก่ ดาวเคราะห์หิน และ ดาวเคราะห์แก๊ส ได้ด้วย

มาดูดาวเคราะห์ชั้นในก่อนเลยล่ะกัน
ดาวพุธ(Mercury)

เป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุด เมื่อไม่นับดาวพลูโต ดาวพุธมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแค่ 4,879 กิโลเมตร หรือใหญ่กว่าดวงจันทร์เราเล็กน้อย ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์หิน (Terrestrial Planets) ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด
ในโบราณ ชาวโรมันเชื่อว่า ดาวพุธคือผู้น่ำสาสน์ของเทพเจ้า เนื่องจากดาวพุธจะปรากฎให้เห็นสลับกันระหว่างช่วงก่อนดวงอาทิตย์ขึ้น และหลังอาทิตย์ตกในเวลาอันสั้น จึงเชื่อว่าดาวพุธเป็นเทพที่เดินทางรวดเร็ว และกลายเป็นเทพ Mercury ในตำนานในที่สุด
ชื่อ Mecury ยังถูกนำไปตั้งให้ ปรอท อีกด้วย เหตุเพราะปรอท ไวต่ออุณหภูมิมาก

ดาวพุธนั้นอยู่จากดวงอาทิตย์ประมาณ 60 ล้านกิโลเมตรเท่านั้น และการโคจรรอบดวงอาทิตย์ของดาวพุธนั้น ใช้เวลาแค่88วัน เท่านั้นเอง เร็วมากก

บรรยากาศของดาวพุธ
-บรรยากาศบนดาวพุธนั้นเบาบางมาก จนแทบจะเป็นสุญญากาศเลยก็ว่าได้ เนื่องจาก ดาวพุธมีมวลน้อย จึงมีแรงโน้มถ่วงน้อยมาก ทำให้ไม่สามารถดึงดูด บรรยากาศไว้ได้ ชั้นบรรยากาศที่เบาบางของดาวพุธจึงมีความหนาแน่นเพียงแค่ 1ในหนึ่งพันล้านล้าน เท่าของบรรยากาศโลกที่ระดับน้ำทะเล

-ธาตุที่พบในบรรยากาศดาวพุธนั้นส่วนใหญ่คือ ออกซิเจน โซเดียม ไฮโดรเจน และ ฮีเลียม

เนื่องดาวพุธมีชั้นบรรยากาศที่เบาบางมาก มันจึงไม่สามารถที่จะรักษาระดับอุณหภูมิให้คงที่ได้ ทำให้ดาวพุธในตอนกลางวันสูงถึง 740เคลวิน หรือ467 องศาเซลเซียส ส่วนในตอนกลางคืน  จะมีอุณหภูมิต่ำมาก ประมาณ 90 เคลวิน หรือ -183 องศาเซลเซียส
ด้วยเหตุนี้ดาวพุธจึงได้ฉายา เตาไฟแช่แข็ง นั้นเอง

พื้นผิวของดาวพุธ
-พื้นผิวของดาวพุธนั้น มีลักษณะเป็นหลุมเป็นบ่อ ของอุกกาบาตเต็มไปหมด เนื่องจาก ดาวพุธมีชั้นบรรยากาศที่เบาบางมาก ทำให้อุกกาบาต ที่พุ่งชน ไม่มีการเผาไหม้ เลย มา10เมตร ก็ชน10เมตร ฮ่าๆ ทำให้ดาวพุธมีผิวคล้ายๆกับดวงจันทร์

ดาวพุธมีสนามแม่เหล็กที่น้อยมาก คิดเป็น 1% เมื่อเทียบกับสนามแม่เหล็กโลก และโคจรรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลาประมาณ 88 วัน หมุนรอบตัวเองครบรอบใช้เวลา เพียงประมาณ 59 วัน แต่เมื่อเทียบ กับการโคจรอบดวงอาทิตย์แล้ว พบว่า ความยาวนาน จากกลางวันไปกลางคืน ใช้เวลานานถึง 176 วัน  คล้ายๆกับดวงจันทร์เรา ที่หันหน้าเดียวเข้าหาโลกตลอดเวลา แต่ดาวพุธมันรอบตัวเองเร็วกว่าโคจรรอบดวงอาทิตย์ประมาณ2เท่า ไม่ได้เป็น 1:1 เท่าเหมื่อนดวงจันทร์ ทำให้ มันไม่ได้หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์ด้านเดียว แต่ค่อยๆหมุนไปทีละเล็กน้อย
ข้อมูลที่ได้ของดาวพุธนั้นมากจากการสำรวจของยาน มารีเนอ 10 (Mariner 10) ของสหรัฐ ซึ่งเป็นยานลำเดียวที่ไปสำรวจดาวพุธ ทำให้เรามีข้อมูลของดาวพุธเพียงแค่ 40% เท่านั้น
** ตอนนี้การทำแผนที่ดาวพุธเสร็จไปกว่า 99% แล้วจากยาน MESSENGER ของ NASA ที่เข้าวงโคจรรอบดาวพุธสำเร็จเป็นลำแรกตอนปี 2011 ขอบคุณ ECOS ที่ให้ข้อมูลเนอะ

*ดาวพุธ ไม่มีดวงจันทร์เป็นบริวาร นะจ่ะ จ๊วฟๆ