Uploaded byTa Lattapol
บทที่ 7 ระบบสุริยะ
วิชา โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ จัดทำโดย ครูวันวิสา แพนพันธ์ุอ้วน
More Related Content
บทที่ 7 ระบบสุริยะ
- 1.
- 2.
- 3. ระบบสุริยะประกอบด้วยดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ 9 ดวงและดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์รวมกว่า90 ดวง ดาว หางและอุกกาบาต วัตถุทั้งหมดในระบบสุริยะล้วนโคจรรอบดวง อาทิตย์ไปในทิศทางเดียวกันและมีระนาบทางโคจรเกือบตั้งฉาก กับแกนหมุนของดวงอาทิตย์ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่ามวลสาร เหล่านี้เกิดมาพร้อมกับดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์มีมวลมากที่สุด จึงเป็นจุดศูนย์กลางของระบบสุริยะ โดยมีแรงโน้มถ่วงยึดให้ดาว เคราะห์ทั้งหลายโคจรอยู่โดยรอบ
- 4. ดวงอาทิตย์ก่อกาเนิดขึ้นจากกลุ่มก๊าซและฝุ่น ที่เรียกว่า โซลาร์ เนบิวลา(Solar Nebula) เมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีที่ผ่านมา ตามลาดับ ขั้นตอนดังนี้
- 5.
- 6. 2) ก๊าซและฝุ่นส่วนใหญ่ยุบตัวลงทาให้ใจกลางของโซลาร์ เนบิวลามีความกดดันสูงขึ้น และหมุนรอบตัวเองเร็วขึ้นเรื่อยๆ เป็นผลให้เศษฝุ่นและก๊าซที่เหลือโคจรรอบแกนหมุนมีรูปร่าง เหมือนเป็นจานแบน ฝุ่นและก๊าซบางส่วนถูกเร่งออกมาจาก แกนหมุน
- 7. 3) เมื่อมีอายุได้ประมาณ 100,000ปี อุณหภูมิที่ใจกลางสูง ถึง 15 ล้านเคลวิน จึงเริ่มเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ขึ้นที่ แกนกลาง เกิดเป็นดวงอาทิตย์ที่มีอายุน้อยส่องสว่างแต่ยังถูก ห้อมล้อมไปด้วยก๊าซและฝุ่นที่เหลือเป็นจานวนมาก
- 8. 4) เมื่อเวลาผ่านไปหลายสิบล้านปี ก๊าซและฝุ่นที่เหลือชน กันไปมาทาให้บางส่วนเกาะติดกันจนมีขนาดใหญ่ขึ้น โดยเฉพาะบริเวณที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ซึ่งมีอุณหภูมิและแรงโน้ม ถ่วงที่สูงกว่าบริเวณที่ห่างออกไป
- 9. 5) ก๊าซและฝุ่นบริเวณขอบนอกอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิ ต่ากว่าและได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงน้อยกว่าบริเวณที่ใกล้ ดวงอาทิตย์ จึงยุบรวมตัวกันอย่างช้าๆก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ ขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยก๊าซเป็นจานวนมาก
- 10. 6) ใช้เวลานับร้อยล้านปี ดาวเคราะห์ต่างๆจึงจะมีรูปร่างที่ เกือบสมบูรณ์ เศษหินและฝุ่นที่เหลือกลายเป็นดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์บริวารและวงแหวนของดาวเคราะห์ รวมทั้งวัตถุ ขนาดเล็กและดาวหาง
- 11.
- 12.
- 13.
- 14.
- 15. 1. ดาวเคราะห์ชั้นใน (innerplanets) หรือดาว เคราะห์หิน (terrestrial planets) เป็นดาวเคราะห์ที่มี พื้นผิวแข็งหรือเป็นหินเหมือนโลก ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร เชื่อกันว่าดาวเคราะห์ชั้นในเกิดจากมวลสารของ เนบิวลาที่อยู่ถัดออกมาจากบริเวณใจกลาง ที่ไม่ได้เคลื่อนที่ไป รวมกับมวลสารที่เกิดดวงอาทิตย์ แต่เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ และมีอุณหภูมิพอเหมาะที่จะเกิดเป็นก้อนหินขนาดต่างๆ กัน จานวนมาก ก้อนใหญ่จะดึงก้อนเล็กเข้าหาด้วยแรงโน้มถ่วงพอก พูนกลายเป็นดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นสูง ดาวเคราะห์ ชั้นในจะใช้เวลาในการเกิดประมาณ 100 ล้านปี
- 16. 2. เขตดาวเคราะห์น้อย (asteroidbelt) เป็นมวลสาร ที่อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี คาดว่ามี การก่อ ตัวเช่นเดียวกับวัตถุที่ก่อกาเนิดเป็นดาวเคราะห์ชั้นใน เศษที่เหลือของ การสร้างดาวเคราะห์หินถูกแรงรบกวนของดาวพฤหัสบดีที่มีขนาดใหญ่ และเกิดพร้อมดวงอาทิตย์ ทาให้มวลสารในบริเวณแถบดาวเคราะห์น้อย จับตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ไม่ได้ จึงกลายเป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาด เล็กจานวนมาก ดาวเคราะห์น้อยแกสปรา ซึ่งไม่กลม
- 17. 3. เขตดาวเคราะห์ชั้นนอก (outerplanets) หรือ ดาวเคราะห์ยักษ์ เป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ องค์ประกอบหลัก เป็นแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สฮีเลียม ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาว ยูเรนัส และดาวเนปจูน เกิดจากมวลสารของเนบิวลาที่อยู่ถัดออกมาจาก ดาวเคราะห์หิน ดาวเคราะห์ยักษ์เกิดจากการสะสมของแก๊สและสารที่ ระเหยง่าย เช่น น้า เข้าไว้เป็นก้อนใหญ่ แก๊สส่วนใหญ่หลุดจากดวง อาทิตย์ และบริเวณชั้นในของระบบสุริยะที่ดวงอาทิตย์ส่งแรงดันของการ แผ่รังสีผลักแก๊สเหล่านี้ออกไปไกล รวมกันเป็นดาวเคราะห์ชั้นนอกซึ่งมี ความหนาแน่นต่า ดาวเคราะห์ชั้นนอกบางดวงมีความหนาแน่นน้อยมาก
- 18. 4. เขตของดาวหาง (comet)อยู่บริเวณขอบนอกของระบบ สุริยะ ดาวหางเกิดจากเศษที่เหลือจากการสร้าง ดาวเคราะห์ยักษ์ ดาว หางเป็นวัตถุท้องฟ้าที่ประกอบด้วยน้าและแก๊สที่เย็นจัด รวมตัวกันเป็น ก้อนน้าแข็ง โดยมีฝุ่นและแร่ธาตุต่างๆ มารวมตัวกัน เมื่อดาวหางโคจร มาใกล้ดวงอาทิตย์ จะดูดพลังงานจากดวงอาทิตย์ในรูปของพลังงาน ความร้อนและรังสี ทาให้ก้อนน้าแข็งกลายเป็น ไอกระจายออกไป ประกอบกับลมสุริยะผลักดัน ให้แก๊สและฝุ่นในส่วนหัวพุ่งไปในทิศทางตรงกัน ข้ามกับดวงอาทิตย์ ปรากฏเป็นหางยาวและมี แสงสว่างจ้า ซึ่งเกิดจากการสะท้อนแสงของแก๊ส ในดาวหาง หางของดาวหางจะยาวขึ้นเมื่อโคจร ใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น ดาวหางเฮล-บอพพ์ หางแก๊สสีน้าเงิน ชี้ตรง กับหางฝุ่นสีเหลืองเป็นทางโค้ง
- 19.
- 20.
- 21. ดวงอาทิตย์ (the sun)เป็น ดาวฤกษ์สีเหลือง ชนิดสปกตรัม G2 อุณหภูมิผิวประมาณ 5,800 เคลวิน ที่ อยู่ใกล้โลกของเรามากที่สุด อยู่ห่าง ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร ดาวฤกษ์ที่ อยู่ใกล้โลกเป็นอันดับสองคือ ดาวพรอก ซิมาเซนทอรี ซึ่งอยู่ไกลกว่าดวงอาทิตย์ ถึง 268,000 เท่า
- 22. พลังงานความร้อนและแสงสว่าง จากดวงอาทิตย์เกื้อกูลชีวิตบนโลกช่วย ให้โลกอบอุ่น จึงกล่าวได้ว่าดวงอาทิตย์ คือผู้ให้พลังชีวิตแก่สรรพชีวิตบนโลก ดวงอาทิตย์จัดเป็นดาวฤกษ์ขนาด กลาง เป็นก้อนแก๊สขนาดมหึมาแก๊สใน ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไฮโดรเจนและ ฮีเลียมเป็นหลัก มีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง ระดับพื้นผิวที่สามารถเห็นได้ประมาณ 1,390,000 กิโลเมตร
- 23. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ ส่วนตัวดวงอาทิตย์/ โครงสร้างภายใน ส่วนชั้นบรรยากาศ ที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์ 1.แก่น (Core) 2.เขตการแผ่รังสี (Radiation Zone) 3.เขตการพาความร้อน (ConventionZone) 1.ชั้นโฟโตสเฟียร์ (Photosphere) 2.ชั้นโครโมสเฟียร์ (Chromosphere) 3.คอโรนา (Corona)
- 24.
- 25. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ มี 3ส่วน 1. แก่น (Core) มีอุณหภูมิประมาณ 15 ล้านเคลวิน ซึ่งสูงเพียง พอที่จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์ โมนิวเคลียร์ได้ พลังงานที่ ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้ เป็นแหล่งพลังงานทั้งหมด ของดวงอาทิตย์
- 26. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ มี 3ส่วน 2. เขตการแผ่รังสี (Radiation Zone) อยู่ระหว่างแก่นแบะเจต การพา การถ่ายโอน พลังงานในเขตนี้ต้องใช้ เวลานานเป็นล้านปี
- 27. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ มี 3ส่วน 3. เขตการพาความร้อน (Convection Zone) เป็นการพาพลังงานจาก เขตการแผ่รังสีออกสู่ผิว ดวงอาทิตย์ และพลังงาน จากผิวของดวงอาทิตย์ออก สู่อวกาศโดยการแผ่รังสี
- 28. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ มี 3ส่วน การพาความร้อนคือ กระบวนการทางฟิสิกส์ที่อาจ เกิดขึ้นในแก๊สที่อยู่ภายใต้แรงโน้ม ถ่วงโดยแก๊สที่ร้อนกว่าแก๊สที่อยู่ ล้อมรอบจะลอยขึ้นไป จนใกล้ผิว ดวงอาทิตย์จะระบายความร้อนได้ จากนั้นแก๊สที่ลอยขึ้นมาจะเย็นตัวลงและหนักขึ้น แล้วจะตกกลับลงไปใหม่ การพาจึงมีวัฎจักรที่แก๊สหมุนเวียน โดยผลลัพธ์คือการถ่ายโอนความร้อน จากระดับล่างสู่ระดับบน
- 29. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ ชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3ชั้นคือ 1. ชั้นโฟโตสเฟียร์ (Photosphere) เป็นชั้นบรรยากาศชั้นใน สุด เป็นบริเวณที่สว่างที่ สามารถมองเห็นได้ ซึ่งมี อุณหภูมิประมาณ 5,800 เคลวิน
- 30. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ ชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3ชั้นคือ 2. ชั้นโครโมสเฟียร์ (Chromosphere) เป็นชั้นบรรยากาศบางๆ มีความหนาแน่น 10-4 เท่าของชั้นโฟโตสเฟียร์ เป็นชั้นที่ อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 25,000 เคลวิน ขอบเขต ของชั้นนี้ไม่แน่นอน เนื่องจากบรรยากาศใน ชั้นนี้ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน มีโครงสร้างที่เป็นลา แก๊สร้อน เนื่องจากมีความหนาแน่นต่าการ เปล่งลาแสงจึงขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและจะ มีเฉพาะบางความยาวคลื่น
- 31. โครงสร้างของดวงอาทิตย์ ชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3ชั้นคือ 2. ชั้นคอโรนา (Corona) เป็นชั้นบรรยากาศที่เจอจาง และแผ่ กระจายจากดวงอาทิตย์ได้ไกลมาก เราเห็น แสงสว่างส่วนนี้ในช่วงที่เกิดสุริยุปราคาเต็ม ดวง เนื่องจากคาโรนาที่อยู่ใกล้ชั้นโฟโตสเฟียร์ มีความสว่างประมาณ 1 ในล้านส่วนของความ สว่างของดวงอาทิตย์และความสว่างลดลงตาม ระยะทาง ความหนาแน่นในส่วนนี้ประมาณ 1011 อนุภาคต่อลูกบาศก์เมตร แต่อุณหภูมิสูง ถึง 2x106 เคลวิน
- 32. ลมสุริยะ สิ่งที่ออกมาจากดวงอาทิตย์ไม่ใช่เฉพาะแสงเท่านั้น แต่ยังมีแก๊สที่ร้อนจน อะตอมแตกตัวเป็นอิเล็กตรอนและไอออน ที่ถูกปลดปล่อยจากบรรยากาศ ชั้นคอโรนาของดวงอาทิตย์ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคโปรตอนและ อิเล็กตรอนเช่นเดียวกับแก๊สภายในดวงอาทิตย์ เราเรียกแก๊สที่ออกจากดวง อาทิตย์นี้ว่า ลมสุริยะ (Solar Wind) ความเร็วของลมสุริยะมีค่าตั้งแต่ 200 ถึง 900 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
- 33. พายุสุริยะ ถ้าเกิดปรากฏการณ์ลุก จ้าบนดวงอาทิตย์ (solar flare) จะมีการเร่งอนุภาค พลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ (solarenergetic particles) และในบางครั้งอาจมีการ ปล่อยก้อนมวลจากคอโรนา (coronal mass ejection; CME) ด้วย อนุภาคที่เกิด จากการลุกจ้าและการปล่อยก้อนมวลจากคอโรนาเรียกโดยรวมว่า พายุ สุริยะ (solar storms) ซึ่งจะมาถึงโลกภายในเวลา 20-40 ชั่วโมง ในขณะ ที่แสงใช้เวลาเพียง 8.3 นาที ดังนั้นเมื่อสังเกตเห็นการลุกจ้าบนดวงอาทิตย์ จึงมีการเตรียมตัวป้องกันอันตรายที่อาจเกิดจากพายุสุริยะได้
- 34. พายุสุริยะ พายุสุริยะ (solar storms)มักเกิด ถ้าเกิด ณ บริเวณ กัมมันต์ (active region) หรือบริเวณจุดมืดมนดวง อาทิตย์ (sunspot) โดยดวงอาทิตย์มีวัฏ จักรจุดมืด (sunspot cycle) ประมาณ ทุกๆ 11 ปี ช่วงที่มีจุดมืดบนดวง อาทิตย์มากจะมีพายุสุริยะบ่อยครั้งด้วย พายุสุริยะวันที่24 กันยายน 2011 แสดงการปล่อยก้อนมวลจากคอโรนา ภายนี้ถ่ายจากเครื่องวัดในอวกาศ
- 35. ผลกระทบทางสภาพอากาศในอวกาศ (space weathereffects) พายุสุริยะ 1. การเกิดแสงเหนือใต้ (aurora) 2. การเกิดไฟฟ้าแรงสูงดับในประเทศที่อยู่ใกล้ขั้วโลก 3. การติดขัดทางการสื่อสารโดยวิทยุคลื่นสั้นทั่วโลก 4. วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียมถูกทาลาย เนื่องจากอนุภาค รบกวนกระแสไฟฟ้า หรือให้ไฟฟ้าลัดวงจน หรือเปลี่ยนข้อมูล 5. การเปลี่ยนแปลงระดับดีเอ็นเอ ทาให้ข้อมูลทางพันธุกรรมผิด เพื้ยนไปของนักบินอวกาศ เนื่อจากได้รับปริมาณรังสีมากเกินไป 6. การแปรปรวนของกระแสไฟฟ้าภายในชั้นไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งจะ เหนี่ยวนาให้เกิดสนามไฟฟ้าภาคพื้นธรณี และความต่างศักย์ไฟฟ้า เคลื่อนที่จากศูกย์สูงไปศักย์ต่าในระดับพื้นผิวโลก
- 36.