ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ (Solar  System) ประกอบด้วยดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ บริวารของดาวเคราะห์ดาวหาง  ดาวเคราะห์น้อย อุกกาบาต  มวลสารและรังสีระหว่างดาวเคราะห์  ดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่า  99%ของมวลในระบบสุริยะ ส่วนดาวเคราะห์มีมวลน้อยกว่า  0.5%

ดาวพุธ (Mercury) มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.3 เท่าของดวงจันทร์ พื้นผิวคล้ายดวงจันทร์คือมีเครเตอร์หรือหลุมบ่อที่เกิดจากอุกกาบาตชน มีหุบเขา  เทือกเขา รอยแตกและที่ราบ  มีบรรยากาศน้อยมาก   อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นระยะประมาณ  0.4 เท่าของระยะระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์หรือ 0.4 A.U ( l A. U. = 93 ล้านไมล์)

ดาวศุกร์(Venus) เป็นดาวเคราะห์ที่สว่างที่สุด เรียกว่าดาวประกายพรึกถ้าเห็นตอนเช้ามืด และเรียกว่าดาวประจำเมืองถ้าเห็นตอนเย็น  ดาวศุกร์มีขนาดเกือบเท่าโลก  (0.82 เท่าของโลก)   จึงถูกเรียกว่าเป็นฝาแฝดโลก(Earth’ s twin) ดาวศุกร์หมุนรอบตัวเองตามเข็มนาฬิกา มีอุณหภูมิที่ผิวราว  700 องศาเซลเซียส  ตัวดวงปกคลุมด้วยเมฆหนามากจนมองไม่เห็นพื้นผิวดาวศุกร์  ก้อนเมฆไม่ให้น้ำแต่เต็มไปด้วยกาซคาร์บอนไดออกไซด์   อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ  0.7 A.U.

ดาวอังคาร(Mars)  ห่างจากดวงอาทิตย์เฉลี่ย 1.5 A.U. มีเส้นผ่าศูนย์กลางเป็นครึ่งหนึ่งของโลก  ( รัศมี = 3,380 กม. ) หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 24.6 ชม. อุณหภูมิของกลางวันและกลางคืนต่างกันมาก มีสีขาวที่ขั้วทั้งสองข้าง  พื้นผิวมีลักษณะเป็นทางยาวคล้ายคลอง  บรรยากาศเจือจาง

The regions (or zones) of the Solar system: the inner solar system, the asteroid belt, the giant planets (Jovians) and the Kuiper belt. Sizes and orbits not to scale.     

ดาวพฤหัสบดี (Jupiter) มีเส้นผ่าศูนย์กลาง  11.2 เท่าของโลก ปริมาตรเป็น 1,316 เท่าของปริมาตรโลก สว่างรองจากดาวศุกร์ อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ 5.2 A.U.  หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 9 ชั่วโมง 50 นาที  30 วินาทีดาวพฤหัสบดีไม่มีพื้นผิวเป็นดินหินเหมือนโลก  มีแต่แถบเมฆขนานกับเส้นศูนย์สูตรที่มีสีต่างๆ มีจุดแดงใหญ่ (Great Red Spot)  เป็นทรงรีขนาดใหญ่ในแถบเมฆเห็นเด่นชัดคล้ายสัญญลักษณ์ของดาวพฤหัสบดีในบรรยากาศมีไฮโดรเจน ฮีเลียม มีเธนและแอมโมเนีย มีวงแหวนบางล้อมรอบ

       ดาวเสาร์ (Saturn) เป็นดาวเคราะห์ไกลที่สุดที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า  อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์เป็น 9.5 A.U.  หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 10 ชั่วโมง  มีเส้นผ่าศูนย์กลางเป็น 9.4 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของโลก  สัญญลักษณ์เด่นมากของดาวเสาร์คือวงแหวนที่รู้จักกันมานานบรรยากาศมีแถบเมฆและส่วนประกอบคล้ายดาวพฤหัสบดี

ดาวยูเรนัส(Uranus)  หรือดาวมฤตยู อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์  19 A.U.  หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 10 ชั่วโมง  49 นาที มีเส้นผ่าศูนย์กลางเป็น 4 เท่าของโลก  มีวงแหวนจางมากที่ค้นพบจากยานอวกาศ   บรรยากาศคล้ายดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดี

ดาวเนปจูน(Neptune) หรือดาวเกตุ อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 30 A.U. หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 15 ชั่วโมง  48 นาทีมีเส้นผ่าศูนย์กลางเกือบเท่าดาวยูเรนัส  เป็นดาวเคราะห์สีเขียวปนน้ำเงิน ส่วนประกอบของบรรยากาศคล้ายดาวยูเรนัส  แต่อยู่ในสภาพที่เป็นน้ำแข็งมากขึ้น มีวงแหวนจาง

ดาวพลูโต(Pluto) หรือดาวพระยม เป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่สุด หมุนรอบตัวเองด้วยคาบประมาณ 6 วัน 9 ชั่วโมง วงโคจรมีความรีมากกว่าดาวเคราะห์ใด   บางครั้งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเนปจูน มีระยะทางเฉลี่ย 40 A.U. ผิวของดาวพลูโตแข็งจึงสะท้อนแสงได้ดี  ปัจจุบันจัดให้ดาวพลูโตเป็นดาวเคราะห์แคระ (dwarf planet) จัดเป็นกลุ่มดาวเคราะห์น้อยแถบไคเปอร์ (Kuiper belt)

วัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ

ดาวเคราะห์น้อยasteroid belt

ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัส มีวัตถุขนาดเล็กโคจรรอบดวงอาทิตย์มีขนาดต่าง ๆ กัน วัตถุเหล่านี้ไม่กลมเหมือนดาวเคราะห์แต่คล้ายก้อนหิน เรียกว่าดาวเคราะห์น้อย(Minor planet) หรือแอสเตอรอยด์ (Asteroid) ส่วนใหญ่มีขนาด 1-10 กิโลเมตร  นับจำนวนหลายหมื่นดวง ดวงใหญ่ที่สุดคือ เซเรสเป็นดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่ค้นพบ (ค.ศ. 1801) ขนาด 1,000 กิโลเมตร

ต่อมาค้นพบดาวเคราะห์น้อยในบริเวณอื่น ๆ ด้วย เช่นที่วงโคจรใกล้กว่าโลก และที่มีวงโคจรไกลกว่าดาวพฤหัส  มีดาวเคราะห์น้อยส่วนหนึ่งที่อยู่ไกลกว่าดาวเนปจูนในบริเวณดาวพลูโตนับเป็นแถบดาวเคราะห์น้อยชื่อแถบไคเปอร์ (Kuiper belt)  นับว่าระบบสุริยะขยายอาณาเขตออกไปไกลกว่าดาวพลูโต เป็นไปได้ว่าที่ระยะทางระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสเป็นระยะที่เห็นดาวเคราะห์น้อยง่ายที่สุด

ดาวหาง

ดาวหาง  (Comet ) เป็นก้อนแกสแข็งที่มีอนุภาคของแข็งปนอยู่โคจรรอบดวงอาทิาตย์เป็นรูปวงรีที่มีความรีมากกว่าดาวเคราะห์ หรือบางวงโคจรเป็นพาราโบลาซึ่งจะปรากฏให้เห็นครั้งเดียว  ดาวหางแบ่งเป็น 3 ส่วนคือใจกลางหรือนิวเคลียส (Nucleus)  หัว  ( coma)  และหาง  (tail)  ใจกลางเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของดาวหางแต่มีมวลมากที่สุด ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง  1 – 10  กิโลเมตรคล้ายจุดของแสง  หัวเป็นส่วนที่ล้อมรอบนิวเคลียสขนาดใหญ่กว่า  แต่ความหนาแน่นน้อยกว่า   หัวมีลักษณะกลมเป็นดวงผ้าไม่มีขอบชัดเจน เป็นส่วนที่หลุดจากนิวเคลียส  ขนาดของหัวเปลี่ยนแปลงตามระยะทางที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ มีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น  หางเป็นฝุ่นและไอออนมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นเพราะเป็นชิ้นส่วนที่หลุดจากหัว หางมีทิศตรงข้ามกับดวงอาทิตย์เพราะถูกรังสีจากดวงอาทิตย์ผลักComets

ดาวหางที่มีชื่อเสียงมากที่สุดคือ ดาวหางฮัลเลย์ซึ่งเป็นดาวหางดวงแรกที่ทราบว่ามีคาบหรือวงโคจรกลับมาได้หลายหน  ชื่อนี้ตั้งเป็นเกียรติแก่ เอ็ดมันด์  ฮัลเลย์  ผู้ทำนายเมื่อ ค.ศ. 1682  ว่าดาวหางดวงนี้จะโคจรกลับมาหลายหน วงโคจรเป็นวงรีคาบ 75 ปี พบครั้งแรกสุดเมื่อ  240 ปีก่อนคริสตศักราช       เอ็ดมันด์   ฮัลเลย์  เป็นเพื่อนของนิวตันเป็นผู้เผยแพร่งานเขียนของนิวตัน  นับเป็นบุคคลตัวอย่างที่ดีในวงงานวิทยาศาสตร์   ดาวหางดวงอื่นที่มีชื่อเสียง คือ ดาวหางเวสต์ ไฮยากุตาเกะ , เฮลบอพพ์ เป็นต้น

อุกกาบาต

มีวัตถุขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากมายโคจรรอบดวงอาทิตย์ทั่วระบบสุริยะ ซึ่งเรียกว่าเมทีโอรอยด์ (Meteoroid) วัตถุเหล่านี้จะเห็นได้เมื่อผ่านบรรยากาศโลก เกิดการเสียดสีกับโมเลกุลอากาศทำให้วัตถุลุกเป็นไฟ เห็นเป็นทางยาวของแสงที่เรียกว่าอุกกาบาต (Meteor) ถ้าเหลือชิ้นส่วนตกบนพื้นโลกเรียกว่าลูกอุกกาบาต  ( meteorite ) ที่ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาต (crater)

ฝนอุกกาบาต (meteor shower) เป็นอีกชนิดหนึ่งของอุกกาบาต ที่เกิดจากชิ้นส่วนของดาวหางที่หลุดอยู่ตามวงทางโคจร  เมื่อโลกเคลื่อนที่เข้าไปตัดวงโคจร  อุกกาบาตเหล่านี้จะตกลงมาให้เห็นมากมายในช่องเวลาสั้นคล้ายน้ำจากฝักบัว  หากต่อเส้นทางของอุกกาบาตกลับไป จะพบกันที่จุดหนึ่ง เรียกว่า เรเดียนท์ (Radiant)เรียกชื่อ ฝนอุกกาบาตตามตำแหน่งเรเดียนท์ที่ตรงกับกลุ่มดาว เช่น ถ้าเรเดียนท์อยู่ในกลุ่มดาวสิงห์  (Leo)  เรียกอุกกาบาตว่า ลีโอนิดส์ (Leonids) เป็นต้น

ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ใกล้โลกมากที่สุด เป็นเพียงดาวฤกษ์ธรรมดาดวงหนึ่งในเอกภพแต่มีความสำคัญต่อเรามากที่สุด ดวงอาทิตย์เป็นก้อนกาซที่มีความโน้มถ่วงที่ผิวมากกว่าโลก 28 เท่า เส้นผ่าศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ประมาณ 864,000 ไมล์  มีปริมาตรใหญ่กว่าโลก 1,300,000 เท่า แต่มีมวลมากกว่าโลกเพียง  330,000 เท่า  แสดงว่าความหนาแน่นน้อยกว่าของโลกมาก  ความหนาแน่นของดวงอาทิตย์แปรผกผันกับระยะทางจากใจกลางดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์มีการหมุนรอบตัวเองไม่เหมือนวัตถุแข็งบริเวณพื้นผิวที่เส้นรุ้งต่างกันจะหมุนด้วยความเร็วต่างกัน เช่น ที่เส้นศูนย์สูตรหมุนครบ  1  รอบในเวลา  25  วัน  ที่เส้นรุ้งที่  40°  เหนือ  (หรือใต้)  หมุนครบ  1  รอบ  ในเวลา  27  วัน   ที่ขั้วดวงอาทิตย์หมุนครบ 1 รอบในเวลา 34 วัน  มีเส้นศูนย์สูตร ทำมุม 7.25° กับสุริยวิถี  ( อยู่ในระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ )

พื้นผิวของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิประมาณ  6,000 องศาเซลเซียส  ใจกลางดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิราว 20,000,000 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นแหล่งสร้างพลังงาน พลังงานเกิดจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ (Thermonuclear Reaction)  ที่มวลส่วนหนึ่งกลายเป็นพลังงานรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกจากดวงอาทิตย์ และยังมีอนุภาคไฟฟ้าออกจากดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า  ลมสุริยะ ( Solar wind ) ซึ่งมีมากขณะเกิดการลุกจ้าบนดวงอาทิตย์

ชั้นต่าง ๆ ของดวงอาทิตย์แบ่งตามความหนาแน่น

1)ใจกลางดวงอาทิตย์  เป็นบริเวณที่มีความหนาแน่นมากที่สุดเป็นแหล่งเกิดพลังงานSun

มีขนาดราว  10% ของเส้นผ่าศูนย์กลางของดวงอาทิตย์

2) โฟโตสเฟียร์ (Photosphere)  หรือทรงกลมแสง (Light sphere)  ให้แสงทุกสีเป็นพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่มองเห็นได้ ซึ่งลึกลงไปจากชั้นนี้เป็นภายใน กรานูลของ (Granule)  เป็นตัวพาพลังงานจากภายในมายังโฟโตสเฟียร์ปรากฏมีลักษณะคล้ายดอกดวงที่ผิวชั้นนี้

จุดดวงอาทิตย์ (Sunspot) เป็นจุดมืดอยู่ในชั้นนี้ มีอุณหภูมิต่ำสุด 4,500 – 5,500  องศาเซลเซียส   อุณหภูมิโฟโตสเฟียร์  6,000 องศาเซลเซียส  ใกล้ ๆ จุดดวงอาทิตย์จะมีแฟคคิวลี  (Faculae)  ซึ่งเป็นโครงสร้างสว่างกว่าพื้นผิวโดยทั่วไป

3) โครโมสเฟียร์  (Chromosphere)  หรือทรงกลมสี ( Colour sphere) มี แสงเป็นสีแดง  เป็นชั้นบรรยากาศ ความหนาแน่นต่ำ โครงสร้างทั่วไปในชั้นนี้เรียกว่า  มอตเติล (Mottle) ซึ่งถ้าปรากฏที่ขอบดวง  จะเห็นเป็นยอดแหลม ๆ เล็ก ๆ ที่พุ่งขึ้นลงมากมาย เรียกว่าสปิคูล (Spicule)  ชั้นโครโมสเฟียร์มีอุณหภูมิราว 15,000 องศาเซลเซียส   ในชั้นนี้มีพวยกาซ  (Prominence)  ที่เป็นโครงสร้างใหญ่รูปร่างต่าง ๆ  แฟลร์  (Flare)  หรือการลุกจ้าคายอนุภาคประจุจำนวนมากออกจากดวงอาทิตย์  ซึ่งบางครั้งมีผลต่อบรรยากาศของโลก  แฟลร์อยู่ในบริเวณของจุดดวงอาทิตย์และพลาจซึ่งเป็นบริเวณที่มีกัมมันตภาพสูงกว่าพื้นผิวอื่น ๆ

4) โคโรนา (Corona)  เป็นชั้นสูงสุด  มีความหนาแน่นต่ำสุด  ไม่มีขอบเขตแน่นอน  รูปร่างเปลี่ยนแปลงได้ตามค่าของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์  โคโรนามีอุณหภูมิสูงประมาณ  2,000,000 องศาเซลเซียส  ตามปรกติโครโมสเฟียร์และโคโรนามองด้วยตาเปล่าไม่เห็น  ต้องสังเกตในขณะเกิดสุริยุปราคา  เมื่อดวงจันทร์บังแสงจ้าจากโฟโตเฟียร์ หรือมองได้จากเครื่องมือพิเศษที่ใช้สังเกตการณ์โครโมสเฟียร์  หรือโคโรนาโดยเฉพาะ

ลมสุริยะ

ลมสุริยะของดวงอาทิตย์คือ  อนุภาคประจุไฟฟ้า เช่น อิเลคตรอนและไอออนที่หลุดออก

จากดวงอาทิตย์ ซึ่งมีจำนวนมากในโคโรนาที่ขยายออกไปในอวกาศ  ซึ่งมีจำนวนลดลงเมื่อระยะทางจากดวงอาทิตย์มากขึ้น  และจำนวนอนุภาคเหล่านี้จะมีมากในขณะที่เกิดการประทุแสงหรือการระเบิดขึ้นในผิวดวงอาทิตย์  ลมสุริยะเป็นต้นเหตุที่ทำให้หางของดาวหางชี้ออกจากดวงอาทิตย์ ลมสุริยะที่ตกใส่โลกจะถูกบรรยากาศดูดกลืนไปมาก