Solar System
คำ นำ รายงานนี้้เล่มนี้ จัดทำ ขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของ วิชาดาราศาสตร์ ว30162 ม 6.5 เพื่อให้ได้ศึกษาใน เรื่องระบบสุริยะ และได้ศึกษาอย่างเข้าใจ เพื่อเป็น ประโยช์นต่อการเรียน ผู้จัดทำ หวังว่า จะเป็นประโยช์นต่อผู้อ่านหากมีข้อ แนะนำ หรือผิดพลาดประการใด ผู้จัดทำ ขอน้ิมรับไว้ และขออภัยมา ณ ทีนี้ด้วย ธีรภัทร ทิมบึงพร้าว เลขที่ 6
สารบัญ หน้าปก คำ นำ สารบัญ ระบบสุริยะ ประวัติการค้นพบและการสำ รวจ การกำ เนิดและวิวัฒนาการ เนบิวลาก่อนสุริยะ ดวงอาทิตย์ ระบบสุริยะชั้นใน ระบบสุริยะชั้นนอก อ้างอิง
ระบบสุริยะ ประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่น ๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เนื่องจากแรงโน้ม ถ่วง ได้แก่ ดาวเคราะห์ 8 ดวงกับดวง จันทร์บริวารที่ค้นพบแล้ว 166 ดวง ดาว เคราะห์แคระ 5 ดวงกับดวงจันทร์ บริวาร ที่ค้นพบแล้ว 4 ดวง กับวัตถุขนาดเล็กอื่น ๆ อีกันบล้านชิ้น ซึ่งรวมถึงดาวเคราะห์ น้อยวัตถุในแถบไคเปอร์ ดาวหาง สะเก็ดดาว และฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ solar system 4
ระบบสุริยะ โดยทั่วไปแล้วจะแบ่งย่านต่าง ๆ ของระบบ สุริยะ นับจำ กัดวงอาทิตย์ออกมาดังนี้ คือ ดาวเคราะห์ชั้นในจำ นวน 4 ดวง แถบดาว เคราะห์น้อย ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่รอบ นอกจำ นวน 4 ดวง และแถบไคเปอร์ซึ่ง ประกอบด้วยวัตถุที่เย็นจัดเป็นน้ำ แข็ง พ้น จากแถบไคเปอร์ ออกไปเป็นเขตแถบ จานกระจาย ขอบเขตเฮลิโอพอส (เขตแดนตามทฤษฎีที่ซึ่งลมสุริยะสิ้นกำ ลัง ลงเนื่องจากมวลสารระหว่างดวงดาว) และพ้น ไปจากนั้นคือย่านของเมฆออร์ต solar system 5
ระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ชั้นเอกทั้ง 8 ดวงในระบบ สุริยะ เรียงลำ ดับจากใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ออกไป้มีดังนี้ คือดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาว ยูเรนัส และดาวเนปจูนนับถึงกลางปี ค.ศ. 2008 วัตถุขนาดย่อมกวาดาวเคราะห์ จำ นวน 5 ดวง ได้รับการจัดระดบให้เป็น ดาวเคราะห์แคระ ได้แก่ ซีรีส ในแถบ ดาวเคราะห์น้อย กับวัตถุอีก 4 ดวงที่โคจร รอบดวงอาทิตย์อยู่ในย่านพ้นดาวเนปจูน คือดาวพลูโต (ซึ่งเดิมเคยถูกจัดระดบ ไว้ เป็นดาว เคราะห์ ) เฮาเมอา มาคีมาคี และ อีรีส solar system 6
ระบบสุริยะ มีดาวเคราะห์ 6 ดวงและดาวเคราะห์แคระ 3 ดวงที่มีดาวบริวารโคจรอยู่รอบ ๆ เรา เรียกดาวบริวารเหล่านี้ว่า "ดวงจันทร์ " ตามอย่างดวง จันทร์ของโลกันอกจากนี้ดาว เคราะห์ชั้นนอกยังมีวงแหวนดาวเคราะห์ อยู่รอบ ตัวอันประกอบด้วยเศษฝุ่นและ อนุภาคขนาดเล็กสำ หรับคำ ว่า ระบบดาว เคราะห์ ใช้เมื่อกล่าวถึงระบบดาวโดย ทั่วไปที่มีวัตถุต่าง ๆโคจรรอบดาวฤกษ์ คำ ว่า "ระบบสุริยะ" ควรใช้ เฉพาะกับ ระบบดาวเคราะห์ที่มีโลกเป็นสมาชิก solar system 7
ประวัติการค้นพบ นับเป็นเวลาหลายพันปีในอดีตกาลที่ มนุษย์ชาติไม่เคยรับรู้มาก่อนว่ามีสิ่งที่ เรียกว่า ระบบสุริยะ แต่เดิมมนุษย์เชื่อว่า โลกเป็นศูนย์กลางจักรวาลที่อยู่นิ่ง มีดวง ดาวต่าง ๆโคจรไปรอบ ๆ ผ่านไปบน ท้องฟ้า แม้ว่านักดาราศาสตร์และนัก คณิตศาสตร์ชาวอินเดียชื่อ Aryabhata เคยมีแนวคิดเกี่ยวกับการที่ดวงอาทิตย์ เป็นศูนย์กลางจักรวาล และจัดลำ ดับ จักรวาลเสียใหม่ แต่ผู้ที่สามารถคิดค้น แบบจำ ลองทางคณิตศาสตร์เพื่อพิสูจน์ แนวคิดนี้ได้สำ เร็จคือ นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส Discovery history 8
ประวัติการค้นพบ ในคริสต์ศตวรรษที่ 17 มีผู้สืบทอด แนวทางการศึกษาของเขาต่อมา คือกาลิ เลโอกาลิเลอี โยฮันเนส เคปเลอร์ และ ไอแซค นิวตัน พวกเขาพยายามทำ ความ เข้าใจระบบทางฟิสิกส์และเสาะหาหลัก ฐานการพิสูจน์ยืนยันว่า โลกเคลื่อนไป รอบ ๆ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทั้ง หลายต่างก็ดำ เนินไปภายใต้กฎทาง ฟิสิกส์แบบเดียวกันนี้ Discovery history 9
ประวัติการค้นพบ กล้องโทรทรรศน์จำ ลองจาก ชุดที่ไอแซก นิวตันใช้ การสำ รวจระบบสุริยะในยุคแรกดำ เนิน ไปได้โดยอาศัยกล้องโทรทรรศน์ เพื่อ ช่วยนักดาราศาสตร์จัดทำ แผนภาพท้องฟ้า แสดงตำ แหน่งของวัตถุที่จางเกินกว่าจะ มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า Discovery history 10
ประวัติการค้นพบ กาลิเลโอกาลิเลอี คือผู้แรกที่ค้นพบราย ละเอียดทางกายภาพของวัตถุในระบบ สุริยะ เขาค้นพบว่าผิวดวงจันทร์นั้นขรุขระ ส่วนดวงอาทิตย์ก็มีจุดด่างดำ และดาว พฤหัสบดีมีดาวบริวารสี่ดวงโคจรไปรอบ ๆ คริสเตียน ฮอยเกนส์ เจริญรอยตามกาลิ เลโอโดยค้นพบไททัน ดวงจันทร์ของดาว เสาร์ รวมถึงวงแหวนของมันด้วย ในเวลา ต่อมา จิโอวันนี โดเมนิโก กัสสินี ค้นพบ ดวงจันทร์ของดาวเสาร์เพิ่มอีก 4 ดวง ช่อง ว่างในวงแหวนของดาวเสาร์ รวมถึงจุด แดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดี Discovery history 11
ประวัติการค้นพบ ปี ค.ศ. 1705 เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ ค้นพบวา ดาวหางหลาย ดวงในบันทึกประวัติศาสตร์ ที่จริงเป็นดวงเดิมกลับมาปรากฏซ้ำ ถือ เป็นการพบหลักฐานชิ้นแรกสำ หรับการ โคจรรอบดวงอาทิตย์ของวัตถุอื่นนอก เหนือจำ กัดาวเคราะห์ ในช่วงระยะเวลา เดียวกันนี้จึงเริ่มมีการใช้คำ ว่า "ระบบ สุริยะ" ขึ้นี้เป็นครั้งแรก ค.ศ. 1781 วิล เลียม เฮอร์เชล ค้นพบดาวเคราะห์ดวง ใหม่คือดาวยูเรนัส โดยที่ในตอนแรกเขา คิดว่าเป็นดาวหาง ต่อมาในปี ค.ศ. 1801 ค้นพบวัตถุโคจรอยู่ระหว่างดาวอังคารกับ ดาวพฤหัสบดี Discovery history 12
ประวัติการค้นพบ ไม่อาจระบีได้แน่ชัดว่า ระบบสุริยะถูก "ค้นพบ" เมื่อใดกันแน่ แต่การ สังเกตการณ์ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 สามรายการสามารถบรรยายลักษณะและ ตำ แหน่งของระบบสุริยะในเอกภพได้ อย่างไม่มี ข้อสงสัย รายการแรกเกิดขึ้น ในปี ค.ศ. 1838 เมื่อฟรีดดริค เบสเซล สามารถวัดพารัลแลกซ์ของ ดาวได้ เขาพบ ว่าตำ แหน่งปรากฏของดาวเปลี่ยนแปลง ไปตามการเคลื่อนที่ของโลกที่โคจรไป รอบดวงอาทิตย์ นี่ไม่เพียงเป็นข้อพิสูจน์ ทางตรงต่อแนวคิดดวงอาทิตย์เป็น ศูนย์กลางจักรวาล Discovery history 13
ประวัติการค้นพบ ต่อมาในปี ค.ศ. 1859 โรเบิร์ต บุนเซิน และกุสตาฟ เคอร์ชอฟฟ์ ได้ใช้สเปกโตรสโคปีที่ประดิษฐ์ขึ้นใหม่ ตรวจวัดค่าสเปกตรัมจำ กัดวงอาทิตย์ และพบว่ามันประกอบด้วยธาตุชนิด เดียวกันกับที่มีอยู่บนโลก นับเป็นครั้ง แรกที่พบข้อมูลทางกายภาพที่เกี่ยวโยง กันระหว่างโลกกับสวรรค์ Discovery history 14
ประวัติการค้นพบ Discovery history 15 ไม่อาจระบุได้แน่ชัดว่า ระบบสุริยะถูก "ค้นพบ" เมื่อใดกันแน่ แต่การ สังเกตการณ์ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 สามรายการสามารถบรรยายลักษณะและ ตำ แหน่งของระบบสุริยะในเอกภพได้ อย่างไม่มี ข้อสงสัย รายการแรกเกิดขึ้น ในปี ค.ศ. 1838 เมื่อฟรีดดริค เบสเซล สามารถวัดพารัลแลกซ์ของ ดาวได้ เขาพบ ว่าตำ แหน่งปรากฏของดาวเปลี่ยนแปลง ไปตามการเคลื่อนที่ของโลกที่โคจรไป รอบดวงอาทิตย์ นี่ไม่เพียงเป็นข้อพิสูจน์ ทางตรงต่อแนวคิดดวงอาทิตย์เป็น ศูนย์กลางจักรวาล
การกำ เนิดและวิวัฒ Evolutions 16 ระบบสุริยะได้กำ เนิดและดำ เนิน วิวัฒนาการมาตั้งแต่ประมาณ 4,600 ล้าน ปีก่อน โดยเริ่มจากการแตกสลายด้วย แรงโน้มถ่วงภายในของเมฆโมเลกุล ขนาดยักษ์ มวลส่วนใหญ่ในการแตก สลายครั้งนั้นได้กระจุกรวมกันอยู่บริเวณ ศูนย์กลาง
การกำ เนิดและวิวัฒ Evolutions 17 ระบบสุริยะได้เริ่มวิวัฒนาการอย่างมากันบ ตั้งแต่มันเริ่มกำ เนิดขึ้น ดาวบริวารหลาย ดวงกำ เนิดขึ้นจากจานของแก๊สและฝุ่น รอบ ๆ ดาวเคราะห์แม่ของมัน ขณะที่มีดาว บริวารบางดวงที่เกิดในบริเวณอื่น แล้วถูก ดึงดูดให้กลายเป็นดาวบริวารในภายหลัง นอกจากนั้น เชนิดวงจันทร์ ซึ่งอาจจะ กำ เนิดหลังจากการปะทะครั้งใหญ่
การกำ เนิดและวิวัฒ Evolutions 18 ในช่วงประมาณ 5 พันล้านปีข้างหน้า ดวง อาทิตย์จะเย็นลง และผิวนอกจะขยายตัว ออกไปหลายเท่าจากเส้นผ่านศูนย์กลาง เดิม (กลายเป็นดาวัยกษ์แดง) หลังจาก นั้นดาวัยกษ์แดงก็จะสลายผิวนอกกลาย เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ และเหลือแกน กลางไว้ ซึ่งรู้จักกันว่าเป็น ดาวแคระขาว ในอนาคตอันไกลโพ้น ความโนมัถ่วง ระหว่างดาวฤกษ์จะลดลง ดาวเคราะห์บาง ดวงอาจจะถูกทำ ลาย บางส่วนอาจจะหลุด ออกไปสู่อวกาศระหว่างดวงดาว ยิ่งไปกว่า นั้น ในช่วงประมาณหมื่นล้านปีข้างหน้า ดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวฤกษ์ที่ไม่มี วัตถุใดโคจรรอบ ๆ เลย
สมมุติฐานเนบิวลาระบุไว้วาระบบสุริยะก่อ ตัวขึ้นจากการแตกสลายของแรงโน้มถ่วง ภายในของพื้นที่ส่วนหนึ่งในเมฆโมเลกุล ยักษ์ เมฆนี้มีขนาดประมาณ 20 พาร์เซก (65 ปีแสง) ขณะที่พื้นที่ส่วนหนึ่งมีขนาด แค่ 1 พาร์เซก (3.25 ปีแสง) การแตก สลายหลังจากนั้นได้นำ ไปสู่การสร้างแกน กลาง ซึ่งมีขนาด 0.01-0.1 พาร์เซก (2,000 - 20,000 หน่วยดาราศาสตร์ ) เนบิวลาก่อนสุริยะ Nebula 19
ดวงอาทิตย์ The Sun 20 ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ศูนย์กลางของ ระบบสุริยะ เนื้อสารส่วนใหญ่ของระบบ สุริยะอยู่ที่ดวงอาทิตย์ คือมีมากถึง 99.87% เป็นมวลสารดาวเคราะห์รวมกัน อย่างน้อยกว่า 0.13% ดวงอาทิตย์เป็น ดาวฤกษ์ขนาดเล็ก เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ อื่น ๆ บนฟ้า แต่เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ โลกที่สุด จึงปรากฏเป็นวงกลมโต บนฟ้า ของโลกเพียงดวงเดียว ดาวฤกษ์อื่นปราก ฎเป็นจุดสว่าง เพราะอยู่ไกลมาก
ดวงอาทิตย์ ตัวดวงอาทิตย์แบ่งเป็นชั้น สำ คัญ 3 ชั้น 21 1. ใจกลางดวง ( Core ) มีขนาดราว 0.25 ของรัศมีดวงอาทิตย์ อุณหภูมิีสูงประมาณ 15,000,000 องศาเซลเซียส เป็นแหล่ง เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ สร้าง พลังงานมหาศาลของดวงอาทิตย์ 2. ชั้นแผ่รังสี (Radiation Zone) ขนาด ราว 0.86 ของรัศมีดวงอาทิตย์ เป็น บริเวณที่พลังงานจากใจกลางดวงแผ่รังสี ออกสู่ชั้นนอกของดวงอาทิตย์ 3. ชั้นพาพลังงาน (Convection Zone) เป็นชั้นที่นำ พลังงานจากชั้นแผ่รังสีออกสู่ ผิวดวงอาทิตย์ ปรากฏสว่างจ้าใน บรรยากาศชั้นผิวหน้าดวงอาทิตย์ ที่เรียก ชั้นโฟโตสเฟียร์
ดวงอาทิตย์ บรรยากาศของดวงอาทิตย์ มี 3 ชั้น 22 1.โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) เป็นชั้นของ แสงสว่างของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็น้เป็นดวงจ้า มีอุณหภูมิประมาณ 4,000 - 6,000 องศา เซลเซียส เป็นชั้นบาง ๆ แต่สว่างจ้ามากจนเราไม่ สามารถมองผ่านลึกลงไปถึงตวัดวงอาทิตย์ได้ 2. โครโมสเฟียร์ (Chromosphere) เป็น บรรยากาศบางสูงขึ้นจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มี อุณหภูมิอยู่ในช่วง 6,000 - 20,000 องศา เซลเซียส เป็นชั้นที่เกิดปรากฏการณ์รุนแรงบน ดวงอาทิตย์ เช่น พวยก๊าซ เส้นสายยาวของลำ ก๊าซ หรือการระเบิดลุกจ้าบนดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์ บรรยากาศของดวงอาทิตย์ มี 3 ชั้น 23 3. โคโรนา (Corona) เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุด ของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิีสูง 1 - 2 ล้านองศา เซลเซียส แผ่อาณาเขตกว้างไกลออกไปมากกว่า 5 เท่าของตวัดวงอาทิตย์ มีรูปร่างเปลี่ยนแปลง ไปตามปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายในตวัดวง อาทิตย์ มองเห็นได้เฉพาะขณะเกิดสุริยุปราคา เต็มดวง
ดวงอาทิตย์ พลังงานจากดวงอาทิตย์ 24 ดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา หลายรูปแบบ คืออนุภาคพลังงานสูง และ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยคลื่น ต่าง ๆ ที่มีความยาวคลื่นหลายช่วง บางช่วง คลื่น มนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ ได้แก่ คลื่นวิทยุ รังสีอินฟราเรด รังสีอัลตราไวโอ เลทรังสีเอกซ์ รังสีแกมมา รังสีคอสมิก เป็นต้น และบางช่วงคลื่นที่เรามองเห็นได้ คือในคลื่นแสงธรรมดา
ดวงอาทิตย์ พลังงานจากดวงอาทิตย์ 25 พลังงานของดวงอาทิตย์ผลิตโดยปฏิกริยา นิวเคลียร์ฟิวชั่น ทุก ๆ หนึ่งวินาที ดวง อาทิตย์จะเปลี่ยนไฮโดรเจน 700,000,000 ตัน ให้กลายเป็นฮีเลียม 695,000,000 ตัน และพลังงานในรูปของรังสีแกมม่าอีก จำ นวน 5,000,000 ตัน ซึ่งสามารถผลิตได้ 3.86e33 เอิร์ก/วินาที หรือ 386 พันล้าน พัน ล้าน เมกกะวัตต์
ดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยาฟิวชั่น 26 เป็นปฏิกิริยาหลอมตัวของนิวเคลียสและมี พลังงานคายออกมาด้วย นิวเคลียสที่ใช้ หลอมจะต้องเป็นนิวเคลียสเล็ก ๆ (A<20) หลอมรวมกลายเป็นนิวเคลียสเบาที่ใหญ่ กว่าเดิม ในปัจจุบันเชือกันว่าบนดาวฤกษ์ ต่าง ๆ พลังงานมหาศาลที่ปล่อยออกมา เกิดจากปฏิกิริยาฟิวชั่นทั้งสิ้น
ระบบสุริยะชั้นใน Solar System 27 ระบบสุริยะชั้นใน เป็นชื่อดั้งเดิมของย่าน อวกาศที่ประกอบด้วยกลุ่มดาวเคราะห์ใกล้ โลกและแถบดาวเคราะห์น้อย มีส่วน ประกอบหลักเป็นซิลิเกตกับโลหะ เทหวัตถุในระบบสุริยะชั้นในจะเกาะกลุ่ม อยู่ด้วยกันและใกล้กับดวงอาทิตย์มาก รัศมีของย่านระบบสุริยะชั้นในนี้ยังสั้นกว่า ระยะห่างจากดาวพฤหัสบดีไปดาวเสาร์เสีย อีก
ระบบสุริยะชั้นใน ดาวเคราะห์ชั้นใน 28 ดาวเคราะห์ชั้นใน หรือดาวเคราะห์ใกล้ โลก มี 4 ดวง โดยมากประกอบด้วยส่วน ประกอบหิน มีความหนาแน่นสูง มีดวง จันทร์น้อย หรืออาจไม่มีเลย และไม่มี ระบบวงแหวนรอบตัวเอง สสารที่เป็นองค์ ประกอบมักเป็นแร่ธาตุที่มีจุดหลอมเหลว สูง เช่นซิลิเกตที่ชั้นเปลือกและผิวหรือ โลหะ เหล็ก นิเกิล ที่เป็นแกนกลางของ ดาว สามในสี่ของดาวเคราะห์กลุ่มนี้ (ดาว ศุกร์ โลก และดาวอังคาร) มีชั้น บรรยากาศที่เห็นได้ชัด
ระบบสุริยะชั้นนอก ดาวเคราะห์ชั้นใน 29 บริเวณรอบนอกของระบบสุริยะเป็นถิ่นที่ อยู่ของดาวแก๊สยักษ์และบรรดาดาวบริวาร ของมันที่มีขนาดใหญ่พอจะเป็นดาว เคราะห์ได้ นอกจากนี้ยังมีดาวหางคาบสั้น และเซนทอร์ ที่โคจรอยู่ในย่านนี้เช่นกัน วัตถุตันที่อยู่ในย่านนี้จะมีองค์ประกอบ ของสสารที่ระเหยง่าย (เช่น น้ำ แอมโมเนีย มีเทน ในทางวิทยาศาสตร์ ดาวเคราะห์จะเรียกว่าเป็น น้ำ แข็ง)ไม่ค่อย มีส่วนประกอบของสสารประเภทหิน เหมือนอย่างเทหวัตถุในระบบสุริยะชั้น ใน
ระบบสุริยะชั้นนอก ดาวเคราะห์ชั้นใน 30 ดาวเคราะห์ชั้นนอก 4 ดวงหรือดาวแก๊สยักษ์ (บางครั้งเรียกว่า ดาวเคราะห์โจเวียน) มีมวล รวมกันถึงกว่า 99% ของมวลสารทั้งหมดที่ โคจรรอบดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดีกับดาว เสาร์มีองค์ประกอบเต็มไปด้วยไฮโดรเจน และฮีเลียม ดาวยูเรนัสกับดาวเนปจูนมีองค์ ประกอบส่วนใหญ่เป็นน้ำ แข็ง นัก ดาราศาสตร์จำ นวนหนึ่งเห็นวาดาวสองดวง หลังนี้ควรจัดเป็นประเภทเฉพาะของมันเอง คือ "ดาวน้ำ แข็งยักษ์ " ดาวแก๊สยักษ์ทั้งสี่มี วงแหวนอยู่รอบตัว แม้เมื่อมองจากโลกจะ เห็นได้ชัดแต่เพียงวงแหวนของดาวเสาร์ เท่านั้น
อ้างอิง 31 1.th.wikipedia.org/wiki/ระบบสุริยะ 2.http://www.astronomy.krusudruadee.com/index5.2.html 3.https://spaceblogblogspace.wordpress.com/tag/ดวงอาทิตย 4.http://www.astronomy.krusudruadee.com/index5.2.html 5.https://www.trueplookpanya.com/blogdiary/26680