กำเนิดระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ชั้นใน ดาวเคราะห์ชั้นนอก แถบดาวเคราะห์น้อย เขตดาวหาง ดวงอาทิตย์ สรุป

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์สามัญดวงหนึ่ง มีขนาดและความสว่างอยู่ในระดับกลางๆเท่านั้น เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์อื่น เป็นกลุ่มก๊าซร้อนจัดขนาดมหึมา ที่รวมตัวเป็นทรงกลมอยู่ได้ ด้วยแรงโน้มถ่วงมหาศาลและการหมุนรอบตัวเอง
การศึกษาสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ พบว่า ดวงอาทิตย์มีธาตุต่างๆอยู่มากมาย ธาตุที่มีมากที่สุดในดวงอาทิตย์ถึง 3 ใน 4 ส่วน คือ ไฮโดรเจน รองลงมา คือ ฮีเลียม ธาตุต่างๆเหล่านี้อยู่ในสภาวะที่เรียกว่า พลาสมา (plasma) คือมีประจุไฟฟ้า เพราะอยู่ภายใต้อุณหภูมิ และความกดดันสูงมากประมาณว่าในใจกลางดวงอาทิตย์คงมีอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งสูงมากพอที่จะทำให้เกิด ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ หลอมไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียม กระบวนการนี้ให้พลังงานแผ่ออกไปในระบบสุริยะปริมาณมหาศาล

พลังงานจากดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาหลายรูปแบบ คือ อนุภาคพลังงานสูง และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยคลื่นต่างๆ ที่มีความยาวคลื่นหลายช่วง บางช่วงคลื่นมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ ได้แก่ คลื่นวิทยุ รังสีอินฟราเรด รังสีอัลตราไวโอเลท รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา รังสีคอสมิก เป็นต้น และบางช่วงคลื่นที่เรามองเห็นได้คือในคลื่นแสงธรรมดา

ชีวิตของดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์จัดเป็นดาวฤกษ์สีเหลือง อุณหภูมิผิวประมาณ 6,000 องศาเซลเซียส อยู่ห่างจากโลก ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร อยู่ในวัยกลางของชีวิต คือ ประมาณ 5,000 ล้านปี คาดว่า ดวงอาทิตย์จะมีอายุคงอยู่ต่อไปอีกราว 5,000 ล้านปี ตลอดชีวิตของดวงอาทิตย์จึงมีอายุยืนยาวราว 10,000 ล้านปี ซึ่งเป็นอายุเฉลี่ยของดาวฤกษ์ทั่วไป
ปัจจุบัน ดวงอาทิตย์ส่องแสงแผ่พลังงานอยู่ในสภาพสมดุล เพราะพลังงานจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ในใจกลางดวงสมดุลกับการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วง จนเมื่อใดดวงอาทิตย์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในใจกลางดวงเหลือน้อยลงก็จะเริ่มเข้าสู่ช่วงชีวิตที่ไม่สมดุลในบั้นปลาย เมื่อย่างเข้าวัยปลาย ดวงอาทิตย์จะขยายตัวออกกลายเป็น ดาวยักษ์แดง จนมีขอบเขตเลยวงโคจร ของดาวอังคารออกไป ก๊าซและฝุ่นรอบนอกถูกแรงดันแผ่กระจายออกทุกทิศทาง มีลักษณะคล้ายวงแหวนของก๊าซ เรียกว่า เนบิวลาดาวเคราะห์ (Planetary Nebula) ส่วนใหญ่มีสีสันสวยงาม ขณะที่ใจกลางดวงอาทิตย์ยุบตัวลงด้วยแรงโน้มถ่วงที่มีพลังสูงกว่า จนมีขนาดเล็กเท่าโลก กลายเป็น ดาวแคระขาว (White Dwarf) และสิ้นสุดชีวิตดาวฤกษ์ กลายเป็นดาวตายดับไปในที่สุด

โครงสร้างดวงอาทิตย์

แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ตัวดวงอาทิตย์ และ บรรยากาศของดวงอาทิตย์

1. ตัวดวงอาทิตย์แบ่งเป็นชั้นสำคัญ 3 ชั้น

1.1 ใจกลางดวง ( Core ) มีขนาดราว 0.25 ของรัศมีดวงอาทิตย์ อุณหภูมิสูงประมาณ 15,000,000 องศาเซลเซียส เป็นแหล่งเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ สร้างพลังงานมหาศาลของดวงอาทิตย์
1.2 ชั้นแผ่รังสี (Radiation Zone) ขนาดราว 0.86 ของรัศมีดวงอาทิตย์ เป็นบริเวณที่พลังงานจากใจกลางดวงแผ่รังสีออกสู่ชั้นนอกของดวงอาทิตย์
1.3 ชั้นพาพลังงาน (Convection Zone) เป็นชั้นที่นำพลังงานจากชั้นแผ่รังสีออกสู่ผิวดวงอาทิตย์ ปรากฏสว่างจ้าในบรรยากาศชั้นผิวหน้าดวงอาทิตย์ ที่เรียก ชั้นโฟโตสเฟียร์

2. บรรยากาศของดวงอาทิตย์ มี 3 ชั้น

2.1 โฟโตสเฟียร์ (Photosphere ) เป็นชั้นของแสงสว่างของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็นเป็นดวงจ้า มีอุณหภูมิประมาณ 4,000 - 6,000 องศาเซลเซียส เป็นชั้นบาง ๆ แต่สว่างจ้ามากจนเราไม่สามารถมองผ่านลึกลงไปถึงตัวดวงอาทิตย์ได้
2.2 โครโมสเฟียร์ (Chromosphere ) เป็นบรรยากาศบาง ๆ สูงขึ้นจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิอยู่ในช่วง 6,000 - 20,000 องศาเซลเซียส เป็นชั้นที่เกิดปรากฏการณ์รุนแรงบนดวงอาทิตย์ เช่น พวยก๊าซ เส้นสายยาวของลำก๊าซ หรือ การระเบิดลุกจ้าบนดวงอาทิตย์
2.3 โคโรนา (Corona ) เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิสูง 1- 2 ล้านองศาเซลเซียส แผ่อาณาเขตกว้างไกลออกไปมากกว่า 5 เท่าของตัวดวงอาทิตย์ มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไปตามปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายในตัวดวงอาทิตย์ มองเห็นได้เฉพาะขณะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนไปบังโฟโตสเฟียร์เท่านั้นเป็นแสงสว่างเรือง สีขาวนวล แผ่ออกโดยรอบ มีลักษณะเป็นเส้นสายคล้ายเส้นแรงสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์

จุดบนดวงอาทิตย์กับลมสุริยะ

จุดบนดวงอาทิตย์เกิดขึ้นที่ชั้นโฟโตสเฟียร์ บริเวณจุดมีเส้นแรงแม่เหล็กหนาแน่น เพราะความร้อนที่ส่งออกมาจากตัวดวงถูกสนามแม่เหล็กความเข้มสูงหน่วงไว้ รบกวนการหมุนเวียนและการส่งพลังงานของมวลสารภายในตัวดวงและทำให้เกิดการ ระเบิดลุกจ้า(solar flares)ตามมา ลำก๊าซพุ่งขึ้นเป็นทางยาว เรียกว่า ฟิลาเมนท์ (filaments) บางครั้งเรามองเห็นที่ขอบดวงเป็นลำก๊าซขนาดใหญ่พุ่งขึ้นและโค้งตกกลับลงสู่ผิวดวง เรียกว่า พวยก๊าซ (prominences)
พบความสัมพันธ์ระหว่างจุดกับการระเบิดลุกจ้า เมื่อมีจุดเกิดขึ้นมากก็เกิดการระเบิดลุกจ้าบ่อย การระเบิดสาดกระแสธารอนุภาคประจุไฟฟ้าพลังสูงแผ่ออกไปในระบบสุริยะเกิดเป็น ลมสุริยะ(solar wind) เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและเดินทางมาถึงโลกในเวลา 3 - 4 วัน ลมสุริยะเป็นอันตรายต่อชีวิตบนโลกโชคดีที่โลกมีบรรยากาศห่อหุ้มและยังมีสนามแม่เหล็กเป็นเกราะป้องกันภัยไม่ให้อนุภาคเหล่านั้นผ่านลงสู่ผิวโลกได้ เมื่อลมสุริยะปะทะกับสนามแม่เหล็กโลกทำให้สนามแม่เหล็กโลกแปรปรวน และเนื่องจากเส้นแรงแม่เหล็กโลกพุ่งเข้าและพุ่งออกจากขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้ในแนวดิ่ง ดังนั้น อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจากลมสุริยะจึงเคลื่อนที่ควงสว่านรอบ เส้นแรงแม่เหล็กโลก วิ่งเข้าสู่บรรยากาศโลกทางขั้วเหนือหรือขั้วใต้ แต่ไม่สามารถผ่านเข้ามาใน แนวเส้นศูนย์สูตร นอกจากอนุภาคที่มีพลังงานสูงมากเท่านั้น

ปรากฏการณ์ออรอรา (Aurora)

เมื่อลมสุริยะผ่านเข้ามาทำปฏิกิริยากับบรรยากาศชั้นบนของโลกในระดับไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งสูงราว 120 กิโลเมตรขึ้นไป อะตอมของก๊าซออกซิเจนและไนโตรเจนถูกกระตุ้นเรืองแสงสว่างสวยงาม คล้ายม่านของแสงพลิ้วไปในท้องฟ้ากลางคืน เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ออรอรา หรือ แสงเหนือ เมื่อเกิดในท้องฟ้าใกล้ขั้วเหนือ และ แสงใต้ เมื่อเกิดในท้องฟ้าใกล้ขั้วใต้