กำเนิดและวิวัฒนาการของดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ทรงกลมขนาดใหญ่นี้ เกิดขึ้นเมื่อราว 5 ล้านล้านปีที่ผ่านมา

เริ่มต้นก่อกำเนิดจากองค์ประกอบสำคัญ คือ ไฮโดรเจน 71% และฮีเลียม 27% ส่วนอีก 2% เป็นธาตุอื่นๆ

เช่น ออกซิเจน, คาร์บอน, ไนโตรเจน, ซิลิคอนและแมกนีเซียม เป็นต้น

ดวงอาทิตย์มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 1.392 x 106 กิโลเมตร

ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโลกของเราถึง 109 เท่า และมีปริมาตรเป็น 1.41 x 1018 ลูกบาศก์กิโลเมตร

ใหญ่กว่าโลกของเรามากมายหลายเท่าทีเดียว (1.3 ล้านเท่า)




ดวงอาทิตย์อยู่ห่างไกลจากโลกมาก ประมาณ 1.496 x 108 กิโลเมตร

เราทบทวนถึงความรู้เกี่ยวกับดวงอาทิตย์กันพอสังเขปแล้ว เพื่อให้มองเห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

เราจะขออธิบายถึง "โครงสร้างของดวงอาทิตย์" ต่อไป

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกของเรามากที่สุด มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นก๊าซไฮโดรเจน ที่ใจกลาง ของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิและแรงดันสูงมาก จนทำให้ก๊าซไฮโดรเจนหลอมรวมกันเป็นก๊าซฮีเลียม และแผ่พลังงาน ออกมาอย่างมหาศาล เป็นความร้อนและแสงสว่าง เราเรียกปฏิกิริยานี้ว่า " ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน " พลังงานความร้อน และแสงสว่างจากดวงอาทิตย์นี้เอง ที่เอื้อให้เกิดสิ่งมีฃีวิตบนโลกของเรา

โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ ประกอบไปด้วย

1. แกนกลาง มีอุณหภูมิสูงกว่า 15 ล้านองศาเซลเซียส

2. โชนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอกในรูปแบบคลื่น

3. โซนการพารังสี อยู่เหนือโซนการแผ่รังสีพลังงานความร้อนในโซนนี้ถูกถ่ายทอด ออกสู่ ส่วนนอก โดยการเคลื่อนที่ของก๊าซ

4. โฟโตสเฟียร์ เป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ อยู่เหนือโซนการพารังสี เราสังเกตพื้นผิวส่วนนี้ได้ในช่วงคลื่นแสง มีอุณหภูมิประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส

5. โครโมสเฟียร์ เป็นบริเวณที่อยู่เหนือขึ้นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิสูงประมาณ10,000 องศาเซลเซียส

6. คอโรนา เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์แผ่ออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร มีอุณหภูมิสูงมากกว่า 1 ล้านองศาเซลเซียส




หากลองเอาโลกของเราไปวางไว้ข้างๆ ดวงอาทิตย์ เพียงไม่กี่วินาที มันก็จะระเหยเป็นไอเปลวไฮโดรเจน

ภาพการปะทุของดวงอาทิตย์ เมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน 2553

ภาพการปะทุของดวงอาทิตย์ เมื่อเดือนกันยายน

ดวงอาทิตย์เป็นส่วนสำคัญที่สุดของระบบสุริยะ เป็นผู้ดึงดูดให้ดาวเคราะห์ทั้งเก้าดวงอยู่ในตำแหน่งที่เป็นอยู่และดวงอาทิตย์ยังให้แสงและความร้อนกับดาวเคราะห์นั้นด้วย




เมื่อวันที่ 22 พฤศจิกายนที่ผ่านมา ยานสังเกตการณ์สุริยพลวัต (Solar Dynamics Observatory) ของนาซ่า ได้เปิดเผยภาพการปะทุของดวงอาทิตย์ภาพล่าสุด ที่เกิดขึ้นในช่วงค่ำของวันที่ 21 พฤศจิกายนที่ผ่านมาตามเวลาในประเทศไทย



โดยการปะทุของดวงอาทิตย์ในครั้งนี้ เกิดขึ้นบริเวณตะวันตกเฉียงเหนือของดวงอาทิตย์ แต่ไม่ได้สร้างผลกระทบต่อระบบสนามแม่เหล็กของโลกแต่อย่างใด เพราะโลกไม่ได้อยู่ในแนวการปะทุของดวงอาทิตย์ และการปะทุดังกล่าวก็ไม่ได้เป็นการปะทุครั้งใหญ่ เหมือนกับการปะทุที่เคยเกิดขึ้นเมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา ซึ่งการปะทุในครั้งนั้นได้ถูกระบุว่าเป็นการปะทุครั้งใหญ่ที่สุดในรอบ 15 ปีเลยทีเดียว




ดวงอาทิตย์มีกลุ่มความร้อนพุ่งขึ้นและตกลงมา ซึ่งแต่ละลูกนั้นมีขนาดใหญ่เท่ากับรัฐเท็กซัส


และมีความยาวถึง 1,600 กิโลเมตร ที่ใจกลางของนิวเคลียร์ อุณหภูมิสูงเท่ากับ 30 ล้านองศาฟาเรนไฮท์
แต่โลกของเราอยู่ระยะห่างราว 150 ล้านกิโลเมตร ตั้งอยู่ในระยะพอเหมาะ
ขณะที่ดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจจะเย็นจัดหรือร้อนจัดจนเกินไป หากว่าโลกของเรานั้นตั้งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์กว่านี้
มีผลทำให้น้ำในมหาสมุทรเหือดแห้งไป และหากไกลกว่านี้ โลกก็จะกลายเป็นเพียงดินแดนน้ำแข็งที่ไร้ร้างและไม่มีมนุษย์อาศัยอยู่ได้









ดวงอาทิตย์หล่อเลี้ยงทุกชีวิตบนโลกความอบอุ่นช่วยสร้างสภาพอากาศ ทำให้น้ำลอยขึ้นจากมหาสมุทร

แล้วเคลื่อนตัวไปเหนือทวีปต่างๆ



แดด ฝนและหิมะทำให้ผืนแผ่นดินเหมาะสมต่อการยังชีพ






แต่ดวงอาทิตย์ของเราไม่ได้มีแต่เพียงความอบอุ่น หากยังมีแสงสว่าง ปาฏิหาริย์ของพืชพรรณก็คือความสามารถในการใช้แสงอาทิตย์ช่วยในการเจริญเติบโต ด้วยวิธีสังเคราะห์แสง พืชจะเปลี่ยนน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นคาร์โบไฮเดรต และปล่อยออกซิเจนออกมา ส่วนสัตว์นั้นจะเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงอาทิตย์ด้วยเช่นกัน

ในด้านความอบอุ่น ถ้าปราศจากความอบอุ่น สัตว์เช่นจระเข้ ก็จะไม่มีพลังงานในการย่อยอาหาร หรือโหนกบนหลังของอัลลิเกเตอร์ มีวิวัฒนาการขึ้นมาเพื่อดูดซับแสงอาทิตย์ พวกมันดูดซับความร้อนผ่านผิวหนัง และส่งผ่านไปยังกระแสเลือด เพื่ออาหารที่มันกินจะเน่าเปื่อยภายในกระเพาะของอัลลิเกเตอร์ พวกมันจึงจำเป็นต้องนอนอาบแดด




บนดวงอาทิตย์นั้น มีจุดกลมขนาดเล็กซึ่งเป็นบริเวณที่เย็นและเรียกว่า "จุดดับบนดวงอาทิตย์" มันเกิดขึ้นบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่ลุกโชน จุดบนดวงอาทิตย์นั้น เป็นที่ๆ สนามแม่เหล็กจะรุนแรง ในแต่ละวันสนามแม่เหล็กที่ออกมาจากจุดดับบนดวงอาทิตย์นั้น เหมือนกับน้ำพุที่พุ่งขึ้นมาตรงกลาง แรงและกระจายไปทั่ว สนามแม่เหล็กจะออกมาจากจุดดับบนดวงอาทิตย์เพียงหนึ่งจุดอาจจะที่ขั้วเหนือเหมือนกับแม่เหล็ก แล้วพุ่งลงไปที่จุดดับอีกจุดหนึ่งที่อยู่ขั้วใต้ภายในแม่เหล็กดวงอาทิตย์ขนาดใหญ่ พลาสมาบนดวงอาทิตย์ช่วยบอกถึงเส้นสนามแม่เหล็กระหว่างขั้วเหนือกับขั้วใต้

เมื่อดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็กก็จะทวีความซับซ้อนขึ้น นั่นคือสิ่งที่ทำให้เกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์มากยิ่งขึ้น



ในระบบสุริยะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอทุก 11 ปีหรือประมาณนั้นเมื่อปี 1985 พื้นที่สนามแม่เหล็กส่วนใหญ่เป็นสีเทาและดูเงียบสงบ แต่ในปี 1991 กลับกลายเป็นความโกลาหลทางแม่เหล็กครั้งใหญ่ จากนั้นทุกอย่างก็เริ่มสงบลง และพายุครั้งยิ่งใหญ่ในช่วงปี 2000 ก็กลับเริ่มขึ้นอีกครั้ง ช่วงเวลาที่กิจกรรมบนดวงอาทิตย์ทวีความรุนแรงถึงขีดสุด และทำให้เราเห็นถึงลักษณะของดวงอาทิตย์มากกว่าที่เคยเห็นในอดีต อีกทั้งมีแรงรบกวนส่งผ่านจากดวงอาทิตย์มาสู่โลกของเรา

จุดจบของดวงอาทิตย์นั้นเร็วมาก ภายในเวลา 3 พันล้านปี ทุกชีวิตบนโลกก็จะถูกแผดเผา ดวงอาทิตย์จะสูญเสียสมดุล และทุกอย่างก็จะเปลี่ยนไปมาระหว่างการหลอมละลายและแรงโน้มถ่วง ไฮโดรเจนที่เหลือจะเคลื่อนไปที่ริมขอบดวงอาทิตย์และระเบิดออกไป ขณะที่แกนในของฮีเลียมจะเผาผลาญ ดวงอาทิตย์จะมีขนาดใหญ่ขึ้น ดาวเคราะห์ชั้นในก็จะถูกดูดกลืน ขั้วน้ำแข็งบนดาวอังคารหลอมละลาย พายุลมร้อนจะโหมกระหน่ำใส่ดาวเคราะห์ชั้นนอก ดาวเสาร์จะถูกพัดจนเหลือแต่แกน วงแหวนน้ำแข็งละลายจนระเหยกลายเป็นไอ ดาวพฤหัสบดีที่เคยยิ่งใหญ่ จะต้องหมดความสำคัญลงไปเพราะว่าดวงจันทร์บริวารจะทำให้แผ่นน้ำแข็งละลายลงแล้วก่อให้เกิดน้ำท่วมอย่างรุนแรง



ระบบสุริยะของเรานี้จะไม่เหมือนเดิม ถ้าตอนนี้ดวงอาทิตย์กำลังกินตัวเองและอีกไม่นาน ก็จะหดตัวเล็กลงจนเหลือเป็นเพียง "ดาวแคระขาว" (white dwarf) เท่านั้น และสิ้นสุดชีวิตดาวฤกษ์ กลายเป็นดาวที่ตายดับไปในที่สุด และในขั้นสุดท้ายมันก็จะเหลือเพียงผงธุลี และความตายก็จะมาเยือนดาวเคราะห์ทุกดวง

เวลาใกล้หมดลงแล้วสำหรับระบบสุริยะนี้ ดวงอาทิตย์ที่ครั้งหนึ่งเคยหล่อเลี้ยงให้ชีวิต กำลังจะกลืนกินเราเข้าไป

มันจะปล่อยเถ้าธุลี ออกมาตามกระแสลมสุริยะ และจับตัวกันเป็นก้อน

แต่อีกไม่นานก็จะรวมตัวกันจนกลายเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ ดาวเคราะห์ดวงใหม่และการถือกำเนิดชีวิตใหม่