ภาพที่1 ดวงอาทิตย์

   

     ไม่แปลกใจเลยที่อารยะธรรมเก่าแก่หลายๆอารยะธรรมให้ความสำคัญกับดวงอาทิตย์ไม่ว่าจะเป็นชนชาติไทย ชาวอินคา และชาวอียิบต์ คงเป็นเพราะดวงอาทิตย์นั้นมีผลต่อมนุษย์ทั้งทางด้านร่างกายและจิตใจหลายๆอย่าง ท่านทราบหรือไม่ว่าดวงอาทิตย์ซึ่งถือว่าเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกเรามากที่สุดนี้เกิดขึ้นมาอย่างไร และปัจจุบันนี้เกิดอะไรบ้างขึ้นกับดวงอาทิตย์ แล้วอนาคตข้างหน้าดวงอาทิตย์ยังจะเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่ให้ความอบอุ่นแก่มวลมนุษยชาติเหมือนปัจจุบันหรือเปล่า หรือดวงอาทิตย์กำลังจะเป็นระเบิดขนาดยักษ์ที่พร้อมจะทำลายทุกสิ่งทุกอย่างในระบบสุริยะจักรวาลนี้ให้สิ้นซาก???

 กำเนิดดวงอาทิตย์

     บางท่านเมื่ออ่านมาจนถึงตอนนี้คงจะมีข้อสงสัยว่าเราทราบได้อย่างไรว่าดวงอาทิตย์เกิดขึ้นได้อย่างไร ในเมื่อดวงอาทิตย์เกิดมาแล้วหลายพันล้านปี ทั้งที่ตอนนั้นยังไม่มีแม้แต่มนุษย์คนแรกอยู่บนโลกเลย??? กระผมต้องขออนุญาต กล่าวนำก่อนว่าดวงอาทิตย์ของเราถือว่าเป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่งในบรรดาดาวฤกษ์จำนวนแสนล้านดวงในกาแล็กซี่ทางช้างเผือก และในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเรานี้เองที่ยังมีดาวฤกษ์ที่อายุยังน้อย บางดวงเพิ่งเกิดใหม่ บางดวงอยู่ในวัยกลางของชีวิต บางดวงกำลังจะตาย และบางดวงได้ตายลงไป ดังนั้นถ้าเราพยายามมองดาวฤกษ์หลายๆดวงแล้วนำข้อมูลที่ได้มาศึกษาเราจะเข้าใจถึงดวงอาทิตย์ของเราที่เป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่งในกาแล็กซี่ทางช้างเผือก

      โดยปกติแล้วดาวฤกษ์เกือบทุกดวงจะมีการเกิดที่คล้ายๆกันคือเกิดจากฝุ่นแก๊สในอวกาศ กลุ่มฝุ่นและแก๊สในอวกาศจะหดตัวเข้ารวมกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างมวล ในระยะเวลาประมาณ 1,000 ปีนับตั้งแต่เริ่มการหดตัวใจกลางของกลุ่มฝุ่นและแก๊สจะมีความหนาแน่นสูงมากจนเข้าใกล้กับความหนาแน่นของดาวฤกษ์ เราเรียกดาวในช่วงนี้ว่า "ดาวในครรภ์ (Protostar)" และขณะที่กลุ่มฝุ่นและแก็สหดตัวลงนี้อุณหภูมิจะสูงขึ้นจนในที่สุด และเมื่อถึงจุดหนึ่งอุณหภูมิที่สูงมากๆนี้เองจะทำให้แก๊สไฮโดรเจนติดไฟแล้วเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ขึ้นตรงจุดนี้นี่เองที่เราถือว่าดาวได้เกิดเป็นดาวฤกษ์อย่างสมบูรณ์ และดวงอาทิตย์ของเราก็มีจุดกำเนิดแบบนี้เหมือนกัน

 

ภาพที่ 2 กลุ่มฝุ่นและแก๊สในอวกาศที่จะพัฒนากลายไปเป็นดาวฤกษ์

 ดวงอาทิตย์ในปัจจุบัน

     ดวงอาทิตย์ของเราถือว่าอยู่ในช่วงกลางของชีวิตครับ อาจจะเกิดคำถามว่าทราบได้อย่างไร คำตอบง่ายคือดูที่สีครับ ดาวที่เกิดขึ้นใหม่นั้นมักจะเป็นดาวที่มีอุณหภูมิสูงทำให้มีสีค่อนไปทางขาวหรือขาวน้ำเงินส่วนดาวที่มีอายุมากๆจะมีสีค่อนไปทางสีแดงเราเรียกดาวพวกนี้ว่า "ดาวยักษ์แดง (Red Giant)" ดาวยักษ์แดงนี้ถือว่าอยู่ในช่วงปลายทางของชีวิตแล้วครับ

 

สีของดาว อุณหภูมิพื้นผิว (องศาเคลวิน)
 

สีน้ำเงิน

สีขาว

เหลือง

ส้มแดง

แดง

 

30,000

10,000

6,000

4,000

3,000

 

ตารางที่ 1 แสดงสีและอุณหภูมิของดาวฤกษ์

 

     เรามาพิจารณาดวงอาทิตย์ของเราอย่างละเอียดเลยก็แล้วกันนะครับ

     1. ลักษณะโดยทั่วไปของดวงอาทิตย์

รัศมี : 695,000 (100 เท่าของโลก)
มวล: 1.989 x 1030
อุณหภูมิ: 5,500 เซลเซียส (พื้นผิว) 15,600,000 เซลเซียส (แกนกลาง)

     2. ส่วนประกอบของดวงอาทิตย์

ภาพที่ 3 ส่วนประกอบของดวงอาทิตย์

2.1 ส่วนแก่น (Core)

ส่วนแก่นเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานของดวงอาทิตย์ครับ พลังงานที่เกิดจากดวงอาทิตย์นั้นเป็นพลังงานนิวเคลียร์ที่เรียกว่า "พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน" ซึ่งเป็นพลังงานที่เกิดจากการรวมตัวของธาตุไฮโดรเจน (H) สองตัวแล้วกลายเป็นฮีเลียม (He) และจะมีมวลบางส่วนหายไปกลายเป็นพลังงานตามสมการ E=mc^2 ของไอสไตล์ ในปัจจุบันเราพบว่า มวลของดวงอาทิตย์กำลังลดลงครับ เนื่องจากมวลถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานนั่นเอง ปริเวณภายในแกนกลางของดวงอาทิตย์คาดกันว่าน่าจะมีอุณหภูมิประมาณ 15,000,000 องศาเซลเซียส

2.2 ชั้นแผ่รังสี (Radiative Zone)

2.3 ชั้นพาความร้อน (Convective Zone)

เป็นชั้นที่อนุภาคซึ่งได้รับพลังงานความร้อนจากชั้นแผ่รังสีมีการเคลื่อนที่ ถ่ายเทพลังงานให้กันและกัน ทำให้มีการพาพลังงานออกมาสู่ผิวชั้นนอกได้

2.4  โฟโตสเฟียร์ (Photosphere)

บนผิวดวงอาทิตย์ชั้นนี้อุณหภูมิประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส บนชั้นนี้มีปรากฏการณ์ที่น่าสนใจสองอย่างคือ "จุดดับ (Sun Spot)" และ "การปะทุ (flare)"

จุดดับบนดวงอาทิตย์เป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณข้างเคียงทำให้เรามองดูจุดดับมีสีคล้ำกว่าบริเวณโดยรอบ จุดดับบนดวงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 2 เขตคือ "ส่วนมัว (Penumbra)" และ "ส่วนมืด (Umbra)" ทั้งสองส่วนมีอุณหภูมิต่างกันเล็กน้อยครับ จุดดับบนดวงอาทิตย์จะมีอายุยาวนานพอที่จะทำให้เราสามารถวัดคาบการหมุนของดวงอาทิตย์ได้  จุดดับบางอันอาจจะมีขนาดใหญ่มากกว่าโลก 10 เท่าเลยครับ คนในสมัยโบราณเชื่อกันว่าดวงอาทิตย์เป็นลูกไฟกลมที่ไม่มีริ้วรอยหรือมลทินใดจนกระทั้งกาลิเลโอสังเกตพบจุดดับบนดวงอาทิตย์นี่แหละครับทำให้ความเชื่อนี้ถูกลบล้างไป

ภาพที่ 4 แสดงจุดดับบนดวงอาทิตย์

ปรากฏการณ์อีกอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์คือการประทุของพวยแก๊ส พวยแก๊สที่พุ่งออกมาอาจจะมีความสูงถึง 90,000 กิโลเมตรได้เลยทีเดียว

ภาพที่ 5 พวยแก๊สที่พุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์

2.5 โคโรนา (corona)

 ชั้นนี้ค่อนข้างจะเป็นชั้นที่พิเศษหน่อยหนึ่งครับ  เนื่องจากเราจะมองเห็นชั้นนี้ได้เมื่อเกิดสุริยุปราคาครับ (ระวังนะครับอย่างมองดูดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าหรือใช้กล้องส่องดูดวงอาทิตย์เพราะอาจจะทำให้ตาบอดได้) รูปด้านล่างเป็นรูปที่แสดงให้เห็นชั้นโคโรนาของดวงอาทิตย์ชั้นโคโรนานี้อาจจะมีขนาดถึง 200,000 กิโลเมตร

ภาพที่ 6 แสดงชั้นผิวโคโรนาของดวงอาทิตย์ซึ่งจะเห็นเมื่อเกิดสุริยุปราคาเท่านั้น

 ดวงอาทิตย์ในอนาคต

     ในอนาคตดวงอาทิตย์จะเผาตัวเองโดยปฏิกิริยาการเปลี่ยนไฮโดรเจน (H) ให้เป็นฮีเลียม (He) โดยใช้ระยะเวลาประมาณ 70 ล้านปี ไฮโดรเจนบริเวณใจกลางจะถูกเปลี่ยนเป็นฮีเลียมแต่ยังมีไฮโดรเจนเผาใหม่อยู่บริเวณรอบๆใจกลางของดวงอาทิตย์ จากนั้นบริเวณใจกลางของดวงอาทิตย์จะหดตัวอย่างรวดเร็วและจะดึงเอาไฮโดรเจนที่เหลืออยู่บริเวณพื้นผิวเข้ามาแล้วแล้วเผาใหม้ ปรากฏการณ์นี้จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก จนในที่สุดบริเวณใจกลางจะหดตัวอย่างรวดเร็วแต่บริเวณเปลือกนอกจะขยายตัวออกในขณะนี้เองดวงอาทิตย์ของเราจะกลายเป็นดาวยักษ์แดงที่มีขนาดรัศมีโตพอที่จะกลืนกินโลกของเราเข้าไป

ภาพที่ 7 ภาพจินตนาการแสดงถึงตอนที่ดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวยักษ์แดงและขยายตัวออกจนเข้าใกล้โลกทำให้น้ำที่มีอยู่ในโลกละเหยกลายเป็นไอ แม้แต่พื้นดินยังหลอมละลายกลายเป็นหินเหลว

     และช่วงนี้บริเวณใจกลางของดวงอาทิตย์จะร้อนมากๆทำให้เกิดปฏิกิริยาทำให้ฮีเลียม (He) กลายเป็นธาตุที่หนักขึ้นเช่นคาร์บอน (C) ในขณะนี้บริเวณใจกลางจะร้อนมากๆแต่ผิวรอบนอกดวงอาทิตย์จะค่อยๆเย็นลงและด้วยความสมดุลนี้จะทำให้ผิวนอกของดวงอาทิตย์เกิดการระเบิดออกกลายเป็น "เนบิวลา ดาวเคราะห์ (Planetary Nebula)" ส่วนใจกลางจะร้อนและมีความหนาแน่นมากๆ ซึ่งก็จะกลายเป็น "ดาวแคระขาว (White dwarf)" ซึ่งก็ถือว่าเป็นจุดจบของดวงอาทิตย์และระบบสุริยะจักรวาล

 

 

กลับสู่หน้าแรก