Sun

ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ (Sun) เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ปรากฏให้เห็นเป็นดวงกลมขนาดใหญ่ จัดเป็นดาวฤกษ์ขนาดกลางประกอบขึ้นด้วยก๊าซไฮโดรเจน (H₂) และก๊าซฮีเลียม (He) เป็นส่วนใหญ่ พลังงานของดวงอาทิตย์เกิดจากปฏิกิริยาการรวมตัวกันของไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ซึ่งปฏิกิริยาเดียวกันนี้เกิดขึ้นในระเบิดไฮโดรเจนเรียกว่า ปฏิกิริยาฟิวชัน (fusion) ทำให้พลังงานออกมามหาศาลในดวงอาทิตย์จึงมีอุณหภูมิสูงมากประมาณ 15 ล้านองศาเซลเซียส พลังงานจะถูกถ่ายทอดมาสู่ผิวและแผ่รังสีออกไปโดยรอบระบบสุริยะในลักษณะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดวงอาทิตย์จึงเป็นต้นกำเนิดของระบบสุริยะรวมทั้งโลกมนุษย์ของเราด้วย

ดวงอาทิตย์มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 109 เท่าของโลก เนื่องจากดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่และมีเนื้อสารมาก จึงมีแรงโน้มถ่วงสูงพอที่จะดึงดูดให้บริวารเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีได้

นักดาราศาสตร์ได้กำหนดให้ระยะทางเฉลี่ยระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกเป็น 1 หน่วย เรียกว่า 1 หน่วยดาราศาสตร์ (astronomical unit ; AU) เท่ากับ 149.6 ล้านกิโลเมตร ซึ่งสามารถแสดงระยะห่างของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจากดวงอาทิตย์ในหน่วยดาราศาสตร์ได้ ดังนี้

ระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเคราะห์ โดยประมาณในหน่วยดาราศาสตร์

           ที่ผิวของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิประมาณ 5,700 องศาเซลเซียส หรือประมาณ 6,000 เคลวิน ดวงอาทิตย์จึงถูกจัดเป็นดาวฤกษ์สีเหลือง มีอายุประมาณ 5,000 ล้านปี เป็นดาวฤกษ์หลัก อยู่ในช่วงกลางของชีวิต ในอีก 5,000 ล้านปี ดวงอาทิตย์จะจบ ชีวิตลงด้วยการขยายตัวแต่จะไม่ระเบิด เพราะแรงโน้มถ่วงมีมากกว่าแรงดัน ในที่สุด ดวงอาทิตย์จะยุบตัวลงอย่างสงบกลายเป็นดาวขนาดเล็ก เรียกว่า ดาวแคระขาว 

จุดมืดบนดวงอาทิตย์

           เมื่อสังเกตพื้นผิวดวงอาทิตย์จากภาพถ่ายผ่านกล้องโทรทรรศน์หรือดูภาพดวงอาทิตย์บนฉากของกล้องโทรทรรศน์ จะพบว่าพื้นผิวดวงอาทิตย์ไม่สม่ำเสมอ แต่มีบริเวณมืดเกิดขึ้นเป็นหย่อมๆ เปลี่ยนแปลงไม่คงที่ เราเรียกบริเวณมืดเหล่านี้ว่า จุดดำ หรือ จุดมืด บนดวงอาทิตย์ (Sunspot)
           จุดดำเป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณข้างเคียงซึ่งมีอุณหภูมิสูงประมาณ 6,000 เคลวิน ในขณะที่บริเวณจุดดำมีอุณหภูมิ 4,000 เคลวิน เมื่อดูจุดมืดหรือจุดดำให้ละเอียด จะพบว่าใจกลางของจุดมืดมีความมืดมากกว่าขอบรอบนอก
           ยังไม่ทราบชัดเจนว่าจุดเกิดจากอะไร แต่มีการค้นพบว่าบริเวณจุดเป็นบริเวณที่มีความเข้มของสนามแม่เหล็กสูงมาก สนามแม่เหล็กบริเวณทั่วไปไม่ถึง 1 เกาสส์ แต่บริเวณจุดสูงหลายพันเกาสส์

จุดบนดวงอาทิตย์เกิดขึ้นและหายไปโดยมีอายุประมาณ 1 เดือน จุดมักจะเกิดขึ้นเป็นคู่ๆ อยู่ใกล้กัน คล้ายมีแม่เหล็กเกือกม้าฝังอยู่ภายในดวงอาทิตย์ จำนวนจุดไม่คงที่ แต่จะเปลี่ยนทุกปี บางปีมีจุดมาก บางปีมีจุดน้อย จำนวนจุดจะมีมากทุกๆ 11 ปี

          มีปรากฏการณ์อย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นในบริเวณจุดโดยไม่สามารถทราบล่วงหน้าว่าจะเกิดขึ้นเมื่อใด ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่า การระเบิดจ้าบนดวงอาทิตย์ การระเบิดจ้าเกิดขึ้นเป็นครั้งคราวในระยะเวลาสั้นๆ การระเบิดจ้า คือการที่พลังงานและอนุภาคของดวงอาทิตย์พุ่งออกจากพื้นผิวสู่อวกาศ พลังงานและอนุภาคส่วนหนึ่งจะมาถึงโลก อนุภาคที่เดินทางมาถึงบรรยากาศโลกคือโปรตอนและอิเล็กตรอน ซึ่งจะมาทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของก๊าซในบรรยากาศ เกิดปรากฏการณ์แสงเหนือแสงใต้ ทั้งนี้เพราะสนามแม่เหล็กโลกจะป้องกันไม่ให้อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเข้าสู่พื้นผิวโลกแถบเส้นศูนย์สูตรแต่จะเข้าสู่บรรยากาศชั้นต่ำๆ ได้ง่ายทางขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้

          ผลกระทบอย่างที่สองที่การระเบิดจ้ามีอิทธิพลต่อโลกคือ การสื่อสารโดยวิทยุคลื่นสั้นและการเดินของกระแสไฟฟ้าถูกรบกวน ทั้งนี้เพราะอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์ทำให้เกิดพายุแม่เหล็กบนโลก การสะท้อนคลื่นวิทยุของบรรยากาศและการเดินของกระแสไฟฟ้าจึงไม่สม่ำเสมอ

          ผลกระทบประการที่สามที่การระเบิดจ้ามีอิทธิพลต่อโลกคือ พลังงานจากการระเบิดจ้าแผ่มาถึงบรรยากาศชั้นบนโลก ทำให้อากาศขยายตัวลอยสูงขึ้นไปอีก อาจขึ้นไปสูงถึงระดับ 400-500 กิโลเมตรเหนือผิวโลกซึ่งเป็นระดับที่สถานีอวกาศหรือยานอวกาศขนาดใหญ่โคจรอยู่รอบโลก โมเลกุลของอากาศเหล่านี้จะปะทะการเคลื่อนที่ของสถานีอวกาศหรือยานอวกาศเป็นผลให้สถานีอวกาศเคลื่อนที่ช้าลง ผลที่ตามมาคือสถานีอวกาศเข้าใกล้โลกมากขึ้น หากไม่ช่วยให้ยานอวกาศมีความเร็วเพิ่มขึ้น เพื่อยกระดับความสูงแล้วสถานีอวกาศก็จะตกลงสู่โลกเร็วก่อนกำหนด อย่างเช่น สกายแล็บที่เคยตกมาแล้วเมื่อ พ.ศ.2516