บทที่ 7 ระบบสุริยะ

          ระบบสุริยะ ประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ เช่น ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และดาวบริวาร โลกเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 3 โดยทั่วไป ถ้าให้ถูกต้องที่สุดควรเรียกว่า ระบบดาวเคราะห์ เมื่อกล่าวถึงระบบที่มีวัตถุต่างๆ โคจรรอบดาวฤกษ์

          ระบบสุริยะ คือระบบดาวที่มีดาวฤกษ์เป็นศูนย์กลาง และมีดาวเคราะห์ (Planet) เป็นบริวารโคจรอยู่โดยรอบ เมื่อสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย ต่อการดำรงชีวิต สิ่งมีชีวิตก็จะเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์เหล่านั้น หรือ บริวารของดาวเคราะห์เองที่เรียกว่าดวงจันทร์ (Satellite) นักดาราศาสตร์เชื่อว่า ในบรรดาดาวฤกษ์ทั้งหมดกว่าแสนล้านดวงในกาแลกซี่ทางช้างเผือก ต้องมีระบบสุริยะที่เอื้ออำนวยชีวิตอย่าง ระบบสุริยะที่โลกของเราเป็นบริวารอยู่อย่างแน่นอน

          เพียงแต่ว่าระยะ ทางไกลมากเกินกว่าความสามารถในการติดต่อจะทำได้ถึงที่โลกของเราอยู่เป็นระบบ ที่ประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ (The sun) เป็นศูนย์กลาง มีดาวเคราะห์ (Planets) 9 ดวง ที่เราเรียกกันว่า ดาวนพเคราะห์ ( นพ แปลว่า เก้า) เรียงตามลำดับ จากในสุดคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต ( ตอนนี้ไม่มีพลูโตแร้ว เหลือแค่ 8 ดวง )

          และ ยังมีดวงจันทร์บริวารของ ดวงเคราะห์แต่ละดวง (Moon of sattelites) ยกเว้นเพียง สองดวงคือ ดาวพุธ และ ดาวศุกร์ ที่ไม่มีบริวาร ดาวเคราะห์น้อย (Minor planets) ดาวหาง (Comets) อุกกาบาต (Meteorites) ตลอดจนกลุ่มฝุ่นและก๊าซ ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจร ภายใต้อิทธิพลแรงดึงดูด จากดวงอาทิตย์ ขนาดของระบบสุริยะ กว้างใหญ่ไพศาลมาก เมื่อเทียบระยะทาง ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

          ซึ่งมีระยะทาง ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร หรือ 1au.(astronomy unit) หน่วยดาราศาสตร์ กล่าวคือ ระบบสุริยะมีระยะทางไกลไปจนถึงวงโคจร ของดาวพลูโต ดาว เคราะห์ที่มีขนาดเล็กที่สุด ในระบบสุริยะ ซึ่งอยู่ไกล เป็นระยะทาง 40 เท่าของ 1 หน่วยดาราศาสตร์ และยังไกลห่างออก ไปอีกจนถึงดงดาวหางอ๊อต (Oort's Cloud) ซึ่งอาจอยู่ไกลถึง 500,000 เท่า ของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ด้วย ดวงอาทิตย์มีมวล มากกว่าร้อยละ 99 ของมวลทั้งหมดในระบบสุริยะที่เหลือ

          นอก นั้นจะเป็นมวลของ เทหวัตถุต่างๆ ซึ่งประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต รวมไปถึงฝุ่นและก๊าซ ที่ล่องลอยระหว่าง ดาวเคราะห์ แต่ละดวง โดยมีแรงดึงดูด (Gravity) เป็นแรงควบคุมระบบสุริยะ ให้เทหวัตถุบนฟ้าทั้งหมด เคลื่อนที่เป็นไปตามกฏแรง แรงโน้มถ่วงของนิวตัน ดวงอาทิตย์แพร่พลังงาน ออกมา ด้วยอัตราประมาณ 90,000,000,000,000,000,000,000,000 แคลอรีต่อวินาที

          เป็น พลังงานที่เกิดจากปฏิกริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ โดยการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนให้กับดาว ดาวเคราะห์ต่างๆ ถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์ จะเสียไฮโดรเจนไปถึง 4,000,000 ตันต่อวินาทีก็ตาม แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีความเชื่อว่าดวงอาทิตย์ จะยังคงแพร่พลังงานออกมา ในอัตราที่เท่ากันนี้ได้อีกนานหลายพันล้านปี

 

          ชื่อของดาว เคราะห์ทั้ง 9 ดวงยกเว้นโลก ถูกตั้งชื่อตามเทพของชาวกรีก เพราะเชื่อว่าเทพเหล่านั้นอยู่บนสรวงสวรค์ และเคารพบูชาแต่โบราณกาล ในสมัยโบราณจะรู้จักดาวเคราะห์เพียง 5 ดวงเท่านั้น(ไม่นับโลกของเรา) เพราะสามารถเห็นได้ ด้วยตาเปล่าคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ประกอบกับดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ รวมเป็น 7 ทำให้เกิดวันทั้ง 7 ในสัปดาห์นั่นเอง และดาวทั้ง 7 นี้จึงมีอิทธิพลกับดวงชะตาชีวิตของคนเราตามความเชื่อถือทางโหราศาสตร์ ส่วนดาวเคราะห์อีก 3 ดวง คือ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต ถูกค้นพบภายหลัง แต่นักดาราศาสตร์ก็ตั้งชื่อตามเทพของกรีก เพื่อให้สอดคล้องกันนั่นเอง

สะเก็ดดาว

คือ เศษวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ มีขนาดตั้งแต่ก้อนหินขนาดใหญ่ลงไปถึงผงฝุ่น เมื่อสะเก็ดดาวเคลื่อนที่เข้าสู่บรรยากาศของโลก (หรือของดาวเคราะห์อื่น) ทำให้เกิดความร้อนและแสงสว่างมองเห็นเป็นดาวตก คนทั่วไปมักเข้าใจว่าแสงสว่างนี้เกิดจากความเสียดทานระหว่างสะเก็ดดาวกับบรรยากาศ แต่ในความเป็นจริง กระบวนการหลักของการเกิดดาวตก คือ การแตกตัวเป็นไอออน (ionization) ของอนุภาคในบรรยากาศ หากสะเก็ดดาวมีขนาดใหญ่ วัตถุที่ตกลงถึงพื้นดิน เรียกว่า อุกกาบาต (meteorite) สะเก็ดดาวที่ลุกไหม้จนหมดในชั้นบรรยากาศของโลกเรียกว่า ดาวตก หรือ ผีพุ่งไต้ (meteor) ดาวตกที่สว่างมาก ๆ คือสว่างกว่าดาวศุกร์ อาจเรียกว่าลูกไฟ (fireball) สะเก็ดดาวจำนวนมากเป็นส่วนหนึ่งอยู่ในฝนดาวตก

การแบ่งกลุ่มดาวเคราะห์ตามวงโคจร

• ดาวเคราะห์ช้ันใน (Inferior Planets) หมายถึง ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าโลก ได้แก่ ดาวพุธ และดาวศุกร์  เราจึงมองเห็นเคราะห์จึงมองเห็นดาวเคราะห์วงในอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ เหนือขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกเวลาพลบค่ำ หรือเหนือขอบฟ้าด้านทิศตะวันออกเวลารุ่งเช้าเท่านั้น โดยดาวพุธจะห่างจากดวงอาทิตย์ไม่เกิน 28° และดาวศุกร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ไม่เกิน 44° (Greatest elongation) ดังภาพที่ 1  เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องดู ดาวเคราะห์ทั้งสองจะปรากฏให้เห็นเป็นเสี้ยวสว่างซึ่งมีขนาดเปลี่ยนไปในแต่ละ คืน ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากโลก และแสงเงาจากดวงอาทิตย์ ดังภาพที่ 2 

ภาพที่ 3 ขนาดปรากฏของดาวศุกร์

• ดาวเคราะห์วงนอก (Superior Planets)  หมาย ถึง ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลดวงอาทิตย์มากกว่าโลก ได้แก่ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน  ดาวเคราะห์ชั้นนอกสามารถปรากฏให้เห็นตอนกลางคืนในช่วงเวลาใดก็ได้  ไม่จำเป็นต้องอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์เวลาขึ้นหรือตก เมื่อส่องดูด้วยกล้องโทรทรรศน์จะเห็นว่า ดาวเคราะห์ชั้นนอกปรากฏให้เห็นเป็นวงค่อนข้างกลมและมีขนาดค่อนข้างคงที่ เนื่องจากอยู่ไกลจากโลกมากว่าดวงอาทิตย์ จึงหันด้านที่สะท้อนแสงอาทิตย์เข้าสู่โลกเสมอ  

การแบ่งกลุ่มดาวเคราะห์ตามองค์ประกอบ

        ในยุคอวกาศ นัก ดาราศาสตร์จำแนกประเภทดาวเคราะห์ ตามลักษณะทางกายภาพซึ่งได้ข้อมูลมาจากยานอวกาศ ซึ่งแบ่งออกเป็นดาวเคราะห์ชั้นในและดาวเคราะห์ชั้นนอก 

ภาพที่ 3 ดาวเคราะห์ชั้นในและดาวเคราะห์ชั้นนอก 

• ดาวเคราะห์ช้ันใน (Inner Planets) หรือ ดาวเคราะห์แข็ง (Terrestrial planets) หมายถึง ดาวเคราะห์ที่มีพื้นผิวเป็นของแข็ง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร เป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กและมีมวลน้อย เนื่องจากบรรยากาศที่ห่อหุ้มดาวถูกทำลายโดยรังสีคลื่นสั้นและอนุภาคพลังงาน สูงที่มากับลมสุริยะ จึงเหลือแต่พื้นผิวที่เป็นของแข็ง

ภาพที่ 4 โครงสร้างของดาวเคราะห์ชั้นนอก

ดาวเคราะห์ชั้นนอก (Outer Planets) หรือ ดาวเคราะห์แก๊ส (Giant Gas Planets) หมายถึง ดาวเคราะห์ที่มีบรรยากาศหนาแน่น ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน เป็นดาวเคราะห์ทีี่มีขนาดใหญ่และมีมวลมาก เนื่องจากอยู่ห่างไกลจากอิทธิพลของรังสีและลมสุริยะ บรรยากาศจึงสามารถคงอยู่ได้อย่างหนาแน่น  ดาวเคราะห์ชั้นนอกมีมวลมากจึงมีแรงโน้มถ่วงสูง ทำให้ดึงดูดสสารทั้งหลายมาสะสมไว้ภายใน และเป็นดวงจันทร์บริวาร  สนามแรงโน้มถ่วงความเข้มสูงทำให้เกิดแรงไทดัลบนวัตถุที่เข้ามาใกล้่ แล้วแตกสลายกลายเป็นวงแหวน  

 ลมสุริยะ

คือ กระแสของอนุภาคประจุไฟฟ้าที่ถูกปล่อยออกมาจากชั้นบรรยากาศชั้นนอกของดวงอาทิตย์สู่อวกาศ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนและโปรตอน ซึ่งมีพลังงานเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 10-100 eV กระแสอนุภาคเหล่านี้มีอุณหภูมิและความเร็วที่แตกต่างกันออกไปตามช่วงเวลา กระแสอนุภาคจะหลุดออกพ้นจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ได้เนื่องจากมีพลังงานจลน์และอุณหภูมิโคโรนาที่สูงมาก

ลมสุริยะทำให้เกิดเฮลิโอสเฟียร์ คือฟองอากาศขนาดใหญ่ในมวลสารระหว่างดาวที่ครอบคลุมระบบสุริยะเอาไว้ ลมสุริยะยังทำให้เกิดปรากฏการณ์อื่นที่เกี่ยวข้องได้แก่ พายุแม่เหล็กโลก (geomagnetic storm) ซึ่งเป็นต้นเหตุทำให้ไฟฟ้าบนโลกใช้การไม่ได้บางครั้งบางคราว, ออโรรา (หรือปรากฏการณ์แสงเหนือ-แสงใต้) และหางพลาสมาของดาวหางที่จะชี้ออกไปจากดวงอาทิตย์เสมอ

พายุสุริยะ

เป็นปรากฏการณ์หนึ่งที่เกิดจากการที่ผิวดวงอาทิตย์ระเบิดขึ้นมาที่เรียกว่า "การระเบิดลุกจ้า" ซึ่งทำให้อนุภาคประจุไฟฟ้าพุ่ง ออกมาจำนวนมหาศาล ประจุไฟฟ้าที่พุ่งออกมานี้จะรบกวนระบบการสื่อสารมีผลทำให้การสื่อสารระยะไกล เป็นอัมพาต ทำให้เครื่องบินไม่สามารถติดต่อกับหอบังคับการได้ โทรศัพท์มือถือใช้งานไม่ได้รวมไปถึงดาวเทียมเสียหาย การทำนายความรุนแรงของพายุสุริยะสามารถทำได้โดยตรวจสอบจุดมืดดวงอาทิตย์ เนื่องจากจุดดำเกิดจากความแปรปรวนของสนามแม่เหล็ก เมื่อมีจุดมืดมากขึ้นก็จะส่งผลให้อนุภาคกระแสไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้นส่งผลให้เกิดความรุนแรงเพิ่มมากขึ้น