| ที่มา | คอลัมน์ ฟิสิกส์ธรรมดาสาระมันส์ |
|---|---|
| ผู้เขียน | อาจวรงค์ จันทมาศ |
| เผยแพร่ |
เนื่องในโอกาสที่เดือนเมษายนเป็นเดือนแห่งความร้อนของประเทศไทยเรา ผมเลยเขียนเรื่องความน่าสนใจของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นสิ่งที่เราสามารถสังเกตเห็นได้ประจำบนท้องฟ้า เผื่อท่านใดสนใจศึกษาดวงอาทิตย์จะได้รับความรู้และลืมความร้อนลงได้บ้าง
โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์
โครงสร้างของดวงอาทิตย์สามารถแบ่งได้สามชั้นตามลักษณะการเกิดและถ่ายเทพลังงาน อย่างไรก็ตาม แต่ละชั้นไม่ได้มีรอยต่อที่ชัดเจนอย่างในภาพ
1.แก่น (Core) เป็นบริเวณใจกลางดวงอาทิตย์ที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันซึ่งจะหลอมนิวเคลียสของไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียม แล้วปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะแผ่ออกมายังผิวของดวงอาทิตย์
2.บริเวณการแผ่รังสี (Radiative Zone) เป็นบริเวณถัดออกมาจากแก่นซึ่งจะรับพลังงานจากแก่นแล้วถ่ายเทพลังงานสู่ด้านนอกด้วยการแผ่รังสี แม้จะเป็นการถ่ายเทพลังงานด้วยกระบวนการแผ่รังสี แต่พลังงานดังกล่าวไม่ได้พุ่งออกมาเป็นเส้นตรงเพราะระหว่างทางมันจะถูกดูดกลืนและสะท้อนโดยอนุภาคต่างๆในดวงอาทิตย์ทำให้กว่ามันจะเคลื่อนออกจากบริเวณนี้ได้ก็กินเวลานับแสนปี
3.บริเวณการพาความร้อน (Convective Zone) เป็นชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ซึ่งจะถ่ายเทพลังงานออกสู่พื้นผิวดวงอาทิตย์ด้วยการเคลื่อนไหวของแก๊ส
ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์
ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์มีทั้งหมดสามชั้นได้แก่
1. ผิวชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ที่เราสังเกตเห็นว่ามีการเปล่งแสงออกมานั้นเป็นส่วนหนึ่งของบรรยากาศชั้น โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) ซึ่งกินอาณาบริเวณจากผิวของดวงอาทิตย์ลึกลงไปน้อยกว่า 500กิโลเมตร บรรยากาศชั้นนี้มีอุณหภูมิราว 5,800 K
เราต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ติดตั้งแผ่นกรองแสงแบบไมราหรือแบล็กโพลีเมอร์ (blackpolymer) ที่มีคุณภาพดีจึงจะสามารถสังเกตพื้นผิวของดวงอาทิตย์ได้อย่างปลอดภัยต่อสายตา ซึ่งผิวมีโครงสร้างให้สังเกตได้ดังนี้
จุดบนดวงอาทิตย์ (Sun spot) เป็นผิวดวงอาทิตย์ส่วนที่ที่มีอุณหภูมิราว 4,000 K ซึ่งต่ำกว่าส่วนอื่นๆของผิวดวงอาทิตย์ ส่งผลให้เมื่อมองผ่านแผ่นกรองแสงแล้วมันจะปรากฏมืดกว่าบริเวณอื่นๆ
– หากทำการสังเกตตำแหน่งจุดบนดวงอาทิตย์ติดต่อกันหลายวัน เราจะสามารถหานำการเปลี่ยนตำแหน่งมาคำนวณหาอัตราการหมุนของดวงอาทิตย์ที่ละติจูดต่างๆได้
– จำนวนจุดบนดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลงเป็นคาบทุกๆ 11 ปี บางช่วงเวลาจุดบนดวงอาทิตย์อาจปรากฏมากกว่า 100จุด ในขณะที่บางช่วงอาจปรากฏให้สังเกตเห็นได้น้อยมากหรือไม่มีเลย การนับจุดบนดวงอาทิตย์ว่ามีมากน้อยแค่ไหนเป็นวิธีง่ายๆที่ใช้ในการอธิบายว่าดวงอาทิตย์ในขณะนั้นมีความ active แค่ไหน
– จุดบนดวงอาทิตย์มีขนาดแตกต่างกันไป ตั้งแต่ขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางราวๆ 16 กิโลเมตร จนถึงขนาดมหึมาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 160,000 กิโลเมตร(ใหญ่กว่าโลกของเราเสียอีก)
แต่โดยทั่วไปจุดบนดวงอาทิตย์มักจะมีขนาดใหญ่พอๆกับโลก การสังเกตจุดบนดวงอาทิตย์ด้วยการฉายภาพของดวงอาทิตย์ลงบนฉากจะทำให้เราสามารถนำมาคำนวณหาขนาดของจุดบนดวงอาทิตย์ได้
