ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาว
ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกของเรามากที่สุด มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นก๊าซไฮโดรเจน ที่ใจกลางของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิและแรงดันสูงมาก จนทำให้ก๊าซไฮโดรเจนหลอมรวมกันเป็นก๊าซฮีเลียม และแผ่พลังงานออกมาอย่างมหาศาล เป็นความร้อนและแสงสว่าง เราเรียกปฏิกิริยานี้ว่า "ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน" พลังงานความร้อน และแสงสว่าง จากดวงอาทิตย์นี้เอง ที่เอื้อให้เกิดสิ่งมีฃีวิตบนโลกของเรา
โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ ประกอบไปด้วย
1. แกนกลาง มีอุณหภูมิสูงกว่า 15 ล้านเคลวิน
2. โชนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอกในรูปแบบคลื่น
3. โซนการพาความร้อน อยู่เหนือโซนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนในโซนนี้ถูกถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอก โดยการเคลื่อนที่ของก๊าซ
4. โฟโตสเฟียร์ เป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ อยู่เหนือโซนการพาความร้อน เราสังเกตพื้นผิวส่วนนี้ได้ในช่วงคลื่นแสง มีอุณหภูมิประมาณ 5,500 เคลวิน
5. โครโมสเฟียร์ เป็นบริเวณที่อยู่เหนือขึ้นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิสูงประมาณ 10,000 เคลวิน
6. คอโรนา เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์แผ่ออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร มีอุณหภูมิสูงมากกว่า 1 ล้านเคลวิน
1. แกนกลาง มีอุณหภูมิสูงกว่า 15 ล้านเคลวิน
2. โชนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอกในรูปแบบคลื่น
3. โซนการพาความร้อน อยู่เหนือโซนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนในโซนนี้ถูกถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอก โดยการเคลื่อนที่ของก๊าซ
4. โฟโตสเฟียร์ เป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ อยู่เหนือโซนการพาความร้อน เราสังเกตพื้นผิวส่วนนี้ได้ในช่วงคลื่นแสง มีอุณหภูมิประมาณ 5,500 เคลวิน
5. โครโมสเฟียร์ เป็นบริเวณที่อยู่เหนือขึ้นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิสูงประมาณ 10,000 เคลวิน
6. คอโรนา เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์แผ่ออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร มีอุณหภูมิสูงมากกว่า 1 ล้านเคลวิน
องค์ประกอบของดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด และเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดของโลก ดวงอาทิตย์มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 ล้านกิโลเมตร อยู่ห่างจากโลก 150 ล้านกิโลเมตร มีองค์ประกอบเป็นไฮโดรเจน 74% ฮีเลียม 25% และธาตุชนิดอื่น 1% โครงสร้างของดวงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด และเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดของโลก ดวงอาทิตย์มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 ล้านกิโลเมตร อยู่ห่างจากโลก 150 ล้านกิโลเมตร มีองค์ประกอบเป็นไฮโดรเจน 74% ฮีเลียม 25% และธาตุชนิดอื่น 1% โครงสร้างของดวงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ
อย่างไรก็ตาม พลังงานที่ถูกผลิตขึ้นจากแก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ต้องใช้เวลาเดินทางนานถึง 170,000 ปี กว่าจะขึ้นสู่พื้นผิวของดวงอาทิตย์ และจะต้องใช้เวลาเดินทางอีก 8 นาที (ด้วยความเร็วแสง 300,000 กิโลเมตร/วินาที) กว่าจะถึงโลก
ใจกลางของดวงอาทิตย์
อุณหภูมิ ณ ใจกลางของดวงอาทิตย์สูงหลายล้านเคลวิน ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่โปรตอน-โปรตอน (P-P chain) โดยโปรตอนของไฮโดรเจน 6 ตัว รวมตัวกันเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม 1 ตัว และโปรตอนของไฮโดรเจนอีก 2 ตัว (6 mp = 1 mHe + 2 mp ดูภาพที่ 2 ประกอบ) มวลสารส่วนหนึ่งเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล ตามสมการ มวล-พลังงาน ของ อัลเบิร์ต ไอสไตน์ (Albert Einstein)
อุณหภูมิ ณ ใจกลางของดวงอาทิตย์สูงหลายล้านเคลวิน ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่โปรตอน-โปรตอน (P-P chain) โดยโปรตอนของไฮโดรเจน 6 ตัว รวมตัวกันเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม 1 ตัว และโปรตอนของไฮโดรเจนอีก 2 ตัว (6 mp = 1 mHe + 2 mp ดูภาพที่ 2 ประกอบ) มวลสารส่วนหนึ่งเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล ตามสมการ มวล-พลังงาน ของ อัลเบิร์ต ไอสไตน์ (Albert Einstein)
ปฏิกิริยาแบบลูกโซ่โปรตอน-โปรตอน (P-P chain)
ในปัจจุบันดวงอาทิตย์มีกำลังส่องสว่าง 3.9 x 1026 ล้านวัตต์ ทำให้ทราบว่า ทุกๆ 1 วินาที ดวงอาทิตย์เผาไหม้ไฮโดรเจน จำนวน 600,000 ล้านกิโลกรัม นักวิทยาศาสตร์คำนวณอัตราการเผาไหม้ กับปริมาณไฮโดรเจนและฮีเลียมที่มีอยู่บนดวงอาทิตย์ ทำให้ทราบว่า ดวงอาทิตย์มีอายุประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว และยังคงเหลือไฮโดรเจนให้เผาไหม้ได้ต่อไปอีก 5,000 ล้านปี
โฟโตสเฟียร์
โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) เป็นส่วนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็น มีสถานะเป็นก๊าซร้อน “โฟโต” แปลว่า แสง “สเฟียร์” แปลว่า ทรงกลม ดังนั้น “โฟโตสเฟียร์” จึงแปลว่า “ทรงกลมแสง” ใต้ชั้นโฟโตสเฟียร์ลงไปก๊าซอัดตัวกันแน่น จนแสงไม่สามารถโผล่ขึ้นมาได้ แสงอาทิตย์ที่เรามองเห็นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ซึ่งมีความหนาเพียง 400 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 5,800 เคลวิน (0 เคลวิน = -273°C) โฟโตสเฟียร์ประกอบด้วย “แกรนูล” (Granule) ซึ่งเป็นเซลล์ของก๊าซร้อนหมุนวนพาความร้อน (convection) จากเบื้องล่างขึ้นมา แล้วเย็นตัวจมลง แกรนูลแต่ละเซลล์มีขนาดประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอายุนานประมาณ 15 นาที ถ้าเราสังเกตดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสง เราจะสังเกตเห็นว่า ผิวของดวงอาทิตย์นั้นไม่ราบเรียบ แต่ประกอบด้วยเซลล์เล็กๆ จำนวนมากคล้ายกับผิวของลูกบาสเกตบอล
โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) เป็นส่วนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็น มีสถานะเป็นก๊าซร้อน “โฟโต” แปลว่า แสง “สเฟียร์” แปลว่า ทรงกลม ดังนั้น “โฟโตสเฟียร์” จึงแปลว่า “ทรงกลมแสง” ใต้ชั้นโฟโตสเฟียร์ลงไปก๊าซอัดตัวกันแน่น จนแสงไม่สามารถโผล่ขึ้นมาได้ แสงอาทิตย์ที่เรามองเห็นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ซึ่งมีความหนาเพียง 400 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 5,800 เคลวิน (0 เคลวิน = -273°C) โฟโตสเฟียร์ประกอบด้วย “แกรนูล” (Granule) ซึ่งเป็นเซลล์ของก๊าซร้อนหมุนวนพาความร้อน (convection) จากเบื้องล่างขึ้นมา แล้วเย็นตัวจมลง แกรนูลแต่ละเซลล์มีขนาดประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอายุนานประมาณ 15 นาที ถ้าเราสังเกตดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสง เราจะสังเกตเห็นว่า ผิวของดวงอาทิตย์นั้นไม่ราบเรียบ แต่ประกอบด้วยเซลล์เล็กๆ จำนวนมากคล้ายกับผิวของลูกบาสเกตบอล
จุดดวงอาทิตย์ แกรนูล บนชั้นโฟโตสเฟียร์
จุดดวงอาทิตย์
เมื่อดูดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสง เราจะมองเห็นจุดสีคล้ำบนโฟโตสเฟียร์ซึ่งเรียกว่า “จุดดวงอาทิตย์” (Sunspots) มีมากมายหลายจุด มากบ้าง น้อยบ้าง เปลี่ยนแปลงไป บางครั้งก็เกิดขึ้นนานนับเดือน จุดเหล่านี้มีขนาดประมาณโลกของเราหรือใหญ่กว่า จุดเหล่านี้มิได้มืด แต่มีความสว่างประมาณ 10 เท่าของดวงจันทร์เต็มดวง มีอุณหภูมิประมาณ 4,500 เคลวิน
เมื่อดูดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสง เราจะมองเห็นจุดสีคล้ำบนโฟโตสเฟียร์ซึ่งเรียกว่า “จุดดวงอาทิตย์” (Sunspots) มีมากมายหลายจุด มากบ้าง น้อยบ้าง เปลี่ยนแปลงไป บางครั้งก็เกิดขึ้นนานนับเดือน จุดเหล่านี้มีขนาดประมาณโลกของเราหรือใหญ่กว่า จุดเหล่านี้มิได้มืด แต่มีความสว่างประมาณ 10 เท่าของดวงจันทร์เต็มดวง มีอุณหภูมิประมาณ 4,500 เคลวิน
จุดดวงอาทิตย์เกิดจากการที่สนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์บิดเบือน เนื่องจากดวงอาทิตย์มีสถานะเป็นก๊าซ แต่ละส่วนหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วไม่เท่ากัน (Differential rotation) กล่าวคือ ในการหมุนหนึ่งรอบ บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรจะใช้เวลา 25 วัน ในขณะที่บริเวณใกล้ขั้วทั้งสองใช้เวลานานถึง 36 วัน ความแตกต่างในการหมุนรอบตัวเองเช่นนี้ มีผลทำให้สนามแม่เหล็กบิดเบือน ในบริเวณที่สนามแม่เหล็กมีกำลังสูง เส้นแรงแม่เหล็กจะกักอนุภาคก๊าซร้อนที่พุ่งขึ้นมาไว้ มิให้ออกนอกเขตของเส้นแรง เมื่อก๊าซร้อนเย็นตัวลงก็จะจมลง ณ ตำแหน่งเดิม ทำให้เรามองเห็นเป็นสีคล้ำ เพราะบริเวณนั้นจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณโดยรอบ
กราฟแสดงวัฎจักรของจุดดวงอาทิตย์ทุกๆ 11 ปี
จุดดวงอาทิตย์มักปรากฏให้เห็นในบริเวณละติจูดที่ 30 องศาเหนือและใต้ และมักปรากฏให้เห็นเป็นคู่เช่นเดียวกับขั้วแม่เหล็ก จุดดวงอาทิตย์มีปรากฏให้เห็นมากเป็นวัฏจักรทุกๆ 11 ปี ดังที่แสดงในกราฟในภาพที่ 7
พวยก๊าซ และการประทุจ้า
ก๊าซร้อนบนดวงอาทิตย์พุ่งตัวสูงเหนือชั้นโฟโตสเฟียร์ขึ้นมาหลายหมื่นกิโลเมตร เรียกว่า “พวยก๊าซ” (Prominences) มันเคลื่อนที่เข้าสู่อวกาศด้วยความเร็ว 1,000 กิโลเมตร/วินาที หรือ 3.6 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง ในบางครั้งมีการระเบิดใหญ่กว่าเรียกว่า “การประทุจ้า” (Solar flare) ทำให้เกิดประจุ (ion) พลังงานสูง แผ่รังสีเอ็กซ์ และอุลตราไวโอเล็ต ซึ่งเรียกว่า “พายุสุริยะ” เข้าสู่บรรยากาศชั้นบนของโลก และทำความเสียหายให้แก่ระบบโทรคมนาคม เช่น การสื่อสารผ่านดาวเทียม
พวยก๊าซ และการประทุจ้า
ก๊าซร้อนบนดวงอาทิตย์พุ่งตัวสูงเหนือชั้นโฟโตสเฟียร์ขึ้นมาหลายหมื่นกิโลเมตร เรียกว่า “พวยก๊าซ” (Prominences) มันเคลื่อนที่เข้าสู่อวกาศด้วยความเร็ว 1,000 กิโลเมตร/วินาที หรือ 3.6 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง ในบางครั้งมีการระเบิดใหญ่กว่าเรียกว่า “การประทุจ้า” (Solar flare) ทำให้เกิดประจุ (ion) พลังงานสูง แผ่รังสีเอ็กซ์ และอุลตราไวโอเล็ต ซึ่งเรียกว่า “พายุสุริยะ” เข้าสู่บรรยากาศชั้นบนของโลก และทำความเสียหายให้แก่ระบบโทรคมนาคม เช่น การสื่อสารผ่านดาวเทียม
โครโมสเฟียร์
โคโมสเฟียร์ (Chromosphere) เป็นบรรยากาศชั้นกลางของดวงอาทิตย์ โคโมสเฟียร์แปลว่า “ทรงกลมสี” เพราะเราสามารถมองเห็นมันได้เป็นสีแดงตามขอบของดวงอาทิตย์ ขณะที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง หรือมองดูด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสงไฮโดรเจน-อัลฟา โครโมสเฟียร์มีความหนาประมาณ 2,000 กิโลเมตร และมีอุณหภูมิเกือบ 25,000 เคลวิน
โคโมสเฟียร์ (Chromosphere) เป็นบรรยากาศชั้นกลางของดวงอาทิตย์ โคโมสเฟียร์แปลว่า “ทรงกลมสี” เพราะเราสามารถมองเห็นมันได้เป็นสีแดงตามขอบของดวงอาทิตย์ ขณะที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง หรือมองดูด้วยกล้องโทรทรรศน์ติดตั้งแผ่นกรองแสงไฮโดรเจน-อัลฟา โครโมสเฟียร์มีความหนาประมาณ 2,000 กิโลเมตร และมีอุณหภูมิเกือบ 25,000 เคลวิน
การประทุจ้า พวยก๊าซ เหนือชั้นโครโมสเฟียร์ [ที่มา: NASA]
คอโรนา
คอโรนา (Corona) เป็นบรรยากาศชั้นบนสุด สามารถมองเห็นได้เป็นแสงสีขาว เฉพาะเวลาที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงมาก โดยมีรูปทรงสอดคล้องกับสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ คอโรนามีอุณหภูมิสูงกว่า 1 ล้านเคลวิน ทำให้อะตอมเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก อย่างไรก็ตามบริเวณคอโรนามิได้มีความร้อนสูง เนื่องจากมีก๊าซอยู่เบาบางมาก
คอโรนา (Corona) เป็นบรรยากาศชั้นบนสุด สามารถมองเห็นได้เป็นแสงสีขาว เฉพาะเวลาที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงมาก โดยมีรูปทรงสอดคล้องกับสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ คอโรนามีอุณหภูมิสูงกว่า 1 ล้านเคลวิน ทำให้อะตอมเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก อย่างไรก็ตามบริเวณคอโรนามิได้มีความร้อนสูง เนื่องจากมีก๊าซอยู่เบาบางมาก
คอโรนา
คำเตือน! ห้ามมองดูดวงอาทิตย์โดยตรงจากกล้องสองตาหรือกล้องโทรทรรศน์ หรือด้วยตาเปล่า เพราะพลังงานของแสงอาทิตย์ จะทำให้ตาบอดได้ ควรสังเกตดวงอาทิตย์ทางอ้อมโดยใช้ฉากหรือกระดาษสีขาว รับภาพของดวงอาทิตย์ จากกล้องส่องทางไกล หรือ กล้องโทรทรรศน์
ดวงจันทร์ (The Moon)
ดวงจันทร์
ดวงจันทร์เป็นบริวารดวงเดียวของโลก มีพื้นผิวที่เป็นของแข็ง เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตมากมาย แสงจันทร์ที่เรามองเห็นนั้นเป็นแสงอาทิตย์ที่สะท้อนจากพื้นผิวดวงจันทร์ ในขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกเราจะมองเห็นดวงจันทร์ในลักษณะที่เปลี่ยนไป ตามปริมาณของบริเวณที่ได้รับแสงและบริเวณด้านมืดที่หันหน้าเข้าหาโลก เรียกว่า ข้างขึ้นข้างแรม
แม้ว่าดวงจันทร์จะมีขนาดเล็ก แต่ด้วยการที่มันอยู่ใกล้กับโลกของเรามากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ดวงจันทร์จึงมีอิทฺธิพลต่อปรากฏการณ์บนโลก เช่น การเกิดน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงระหว่างโลกกับดวงจันทร์ และการเกิดสุริยุปราคา และจันทรุปราคา เป็นต้น
แม้ว่าดวงจันทร์จะมีขนาดเล็ก แต่ด้วยการที่มันอยู่ใกล้กับโลกของเรามากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ดวงจันทร์จึงมีอิทฺธิพลต่อปรากฏการณ์บนโลก เช่น การเกิดน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงระหว่างโลกกับดวงจันทร์ และการเกิดสุริยุปราคา และจันทรุปราคา เป็นต้น
ยานอวกาศลำแรกที่เดินทางไปสำรวจดวงจันทร์ คือ ยานลูนา 2 ของประเทศรัสเซีย ในปี พ.ศ. 2502 และยานอะพอลโล 11 เป็นยานอวกาศลำแรกที่พามนุษย์ไปลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์ เมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2512 พบว่าดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศห่อหุ้ม จึงเป็นสาเหตุให้พื้นผิวดวงจันทร์ เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตมากมาย ทั้งขนาดใหญ่และเล็ก เราสามารถมองเห็นหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ได้ด้วยตาเปล่าคือ บริเวณที่เราจินตนาการว่า เป็นกระต่ายบนดวงจันทร์นั่นเอง
นอกจากนี้ยังพบว่าหินบนดวงจันทร์มีอายุมากถึง 3,000 – 4,600 ล้านปี ซึ่งเก่าแก่กว่าหินบนพื้นโลกมาก ดังนั้นจึงเป็นหลักฐานที่สำคัญเกี่ยวกับการเกิดของระบบสุริยะในยุคเริ่มแรก
กลุ่มดาว
คนในสมัยก่อนเชื่อว่า เบื้องบนเป็นสวรรค์เบื้องล่างเป็นนรกโดยมีโลกมนุษย์อยู่ตรงกลาง พวกเขาจินตนาการว่า โลกที่เราอยู่นั้น มีทรงกลมท้องฟ้าล้อมรอบ โดยมีดวงดาวติดอยู่ที่ทรงกลมนั้น ดังนั้นคนโบราณจึงคิดว่า ดวงดาวแต่ละดวงอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางเท่าๆ กัน เนื่องจากบนท้องฟ้ามีดวงดาวอยู่เป็นจำนวนมาก พวกเขาจึงแบ่งดวงดาวออกเป็นกลุ่มๆ และวาดภาพจินตนาการว่าเป็น รูป คน สัตว์ สิ่งของ ไปต่างๆ นานา ตามความเชื่อ และวิถีชีวิต ของวัฒนธรรมของพวกเขา
กลุ่มดาวเต่า หรือ กลุ่มดาวนายพราน
กลุ่มดาว (Constellations) บนท้องฟ้ามีความแตกต่างกันไปในแต่ละอารยะธรรม เป็นต้นว่า ชาวยุโรปซึ่งอยู่บนภูเขา มีอาชีพล่าสัตว์ มองเห็นกลุ่มดาว "นายพราน" (Orion) เป็นรูป "นายพราน" แต่คนไทยส่วนใหญ่มีอาชีพทางการเกษตร มองเห็นกลุ่มดาวนี้เป็นรูป "เต่า" และ "คันไถ" ดังภาพที่ 1
กลุ่มจระเข้ หรือ กลุ่มหมีใหญ่
กลุ่มดาว "หมีใหญ่" (Ursa Major) ก็เช่นกัน ชาวยุโรปซึ่งใช้ชีวิตบนภูเขามองเห็นเป็นรูป "หมีใหญ่" แต่คนไทยใช้ชีวิตอยู่ริมน้ำ จึงมองเห็นเป็นรูป "จระเข้" ดังภาพที่ 2 จะเห็นได้ว่า กลุ่มดาวเป็นเพียงเรื่องของจินตนาการ ซึ่งมีความแตกต่างกันไป ในแต่ละท้องถิ่น เชื้อชาติ ภาษา และวัฒนธรรม ฉะนั้นเพื่อให้สื่อความหมายตรงกัน องค์การดาราศาสตร์สากล จึงกำหนดมาตรฐานเดียวกัน โดยแบ่งกลุ่มดาวบนท้องฟ้า ออกเป็น 88 กลุ่ม โดยมีชื่อเรียกให้เหมือนกัน โดยถือเอาตามยุโรป เช่น กลุ่มดาวนายพราน และกลุ่มดาวหมีใหญ่ ส่วนชื่อกลุ่มดาวเต่า กลุ่มดาวจระเข้นั้น ถือเป็นชื่อท้องถิ่นภายในประเทศไทย
“กลุ่มดาว” ในความหมายที่แท้จริง
ดาวฤกษ์บนท้องฟ้า แท้จริงมีขนาดไม่เท่ากัน และอยู่ห่างจากโลกของเรา ด้วยระยะทางที่แตกต่างกันออกไป แต่เนื่องจากดาวฤกษ์แต่ละดวงอยู่ห่างจากเรามาก เราจึงมองเห็นเป็นเพียงจุดแสง เพียงแต่แตกต่างกันที่สีและความสว่าง ยกตัวอย่าง กลุ่มดาวแคสสิโอเปีย (Cassiopeia) ซึ่งอยู่ใกล้ขั้วฟ้าเหนือ (ในภาพที่ 3) ชาวยุโรปจินตนาการว่าเป็น "พระราชินี" แต่คนไทยเรามองเห็นเป็น "ค้างคาว" เมื่อมองดูด้วยตาเปล่า เราจะเห็น ดาวฤกษ์ 5 ดวง เรียงตัวเป็นรูปตัว "M" หรือ "W" คว่ำ โดยที่ดาวแต่ละดวงอยู่ห่างกันไม่มาก และมีความสว่างใกล้เคียงกัน
ในความเป็นจริง ดาวฤกษ์ทั้งห้าดวงนี้ มีขนาดแตกต่างกันมาก และอยู่ห่างจากโลกด้วยระยะทางที่แตกต่างกันมากด้วย ดาวเบต้า (ดวงแรก) มีขนาดเล็กแต่ว่าอยู่ใกล้ ส่วนดาวแกมม่า (ดวงที่สาม) มีขนาดใหญ่แต่ว่าอยู่ไกล เราจึงมองเห็นเหมือนว่าดาวทั้งสองมีความสว่างใกล้เคียงกัน เรามองเห็นเหมือนว่า ดาวทั้งสองมีระยะเชิงมุมใกล้ๆ กัน ทว่าความจริงแล้ว ดาวฤกษ์ทั้งสองอยู่ลึกไปในอวกาศไม่เท่ากัน
“กลุ่มดาว” ในความหมายที่แท้จริง
ดาวฤกษ์บนท้องฟ้า แท้จริงมีขนาดไม่เท่ากัน และอยู่ห่างจากโลกของเรา ด้วยระยะทางที่แตกต่างกันออกไป แต่เนื่องจากดาวฤกษ์แต่ละดวงอยู่ห่างจากเรามาก เราจึงมองเห็นเป็นเพียงจุดแสง เพียงแต่แตกต่างกันที่สีและความสว่าง ยกตัวอย่าง กลุ่มดาวแคสสิโอเปีย (Cassiopeia) ซึ่งอยู่ใกล้ขั้วฟ้าเหนือ (ในภาพที่ 3) ชาวยุโรปจินตนาการว่าเป็น "พระราชินี" แต่คนไทยเรามองเห็นเป็น "ค้างคาว" เมื่อมองดูด้วยตาเปล่า เราจะเห็น ดาวฤกษ์ 5 ดวง เรียงตัวเป็นรูปตัว "M" หรือ "W" คว่ำ โดยที่ดาวแต่ละดวงอยู่ห่างกันไม่มาก และมีความสว่างใกล้เคียงกัน
ในความเป็นจริง ดาวฤกษ์ทั้งห้าดวงนี้ มีขนาดแตกต่างกันมาก และอยู่ห่างจากโลกด้วยระยะทางที่แตกต่างกันมากด้วย ดาวเบต้า (ดวงแรก) มีขนาดเล็กแต่ว่าอยู่ใกล้ ส่วนดาวแกมม่า (ดวงที่สาม) มีขนาดใหญ่แต่ว่าอยู่ไกล เราจึงมองเห็นเหมือนว่าดาวทั้งสองมีความสว่างใกล้เคียงกัน เรามองเห็นเหมือนว่า ดาวทั้งสองมีระยะเชิงมุมใกล้ๆ กัน ทว่าความจริงแล้ว ดาวฤกษ์ทั้งสองอยู่ลึกไปในอวกาศไม่เท่ากัน
กลุ่มดาวค้างคาว
ดาวฤกษ์แต่ละดวงมิได้หยุดนิ่งอยู่ประจำที่ ทว่าเคลื่อนที่ไปในอวกาศด้วยความเร็วและทิศทางที่แตกต่างกัน เนื่องจากว่าดาวฤกษ์อยู่ห่างไกลมาก เราจึงมองเห็นพวกมันคล้ายว่าหยุดนิ่ง และจินตนาการลากเส้นเชื่อมต่อให้เป็นรูปร่างที่แน่นอน ดังในรูป ข.
เนื่องจากดวงดาวแต่ละดวง ต่างเคลื่อนที่ไปในกาแล็กซีทางช้างเผือก กลุ่มดาวที่เรามองเห็น ย่อมมีรูปร่างแปรเปลี่ยนไปตามกาลเวลา ดังแสดงในรูป ก เป็นภาพกลุ่มดาวค้าวคาวเมื่อ 50,000 ปีในอดีต, รูป ข เป็นภาพกลุ่มดาวค้างคาวในปัจจุบัน, และรูป ค เป็นภาพของกลุ่มดาวค้างคาวในอีก 50,000 ปีข้างหน้า
เนื่องจากดวงดาวแต่ละดวง ต่างเคลื่อนที่ไปในกาแล็กซีทางช้างเผือก กลุ่มดาวที่เรามองเห็น ย่อมมีรูปร่างแปรเปลี่ยนไปตามกาลเวลา ดังแสดงในรูป ก เป็นภาพกลุ่มดาวค้าวคาวเมื่อ 50,000 ปีในอดีต, รูป ข เป็นภาพกลุ่มดาวค้างคาวในปัจจุบัน, และรูป ค เป็นภาพของกลุ่มดาวค้างคาวในอีก 50,000 ปีข้างหน้า
จักราศี
โลกหมุนรอบตัวเอง ขณะเดียวกันก็โคจรรอบดวงอาทิตย์ โดยใช้เวลารอบละ 1 ปี ทำให้ตำแหน่งปรากฏของดวงอาทิตย์ เทียบกับตำแหน่งของกลุ่มดาว บนท้องฟ้าเปลี่ยนแปลงไป ดังภาพที่ 4 ยกตัวอย่าง เช่น ในเดือนมิถุนายน เรามองเห็นดวงอาทิตย์อยู่หน้า “กลุ่มดาวคนคู่” (ราศีเมถุน) และในเวลาหนึ่งเดือนต่อมา ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ในทิศทวนเข็มนาฬิกาไป 30 องศา เราก็จะมองเห็นดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปอยู่หน้า "กลุ่มดาวปู" (ราศีกรกฏ) ซึ่งอยู่ถัดไป 30° เช่นกัน
เราเรียกกลุ่มดาว ซึ่งบอกตำแหน่งดวงอาทิตย์ ในแต่ละเดือนว่า "จักราศี" (Zodiac) ผู้คนในสมัยก่อนใช้กลุ่มดาวจักราศี เป็นเสมือนปฏิทิน ในการกำหนดเวลาเป็นเดือนและปี โดยการเปรียบเทียบตำแหน่งของดวงอาทิตย์ กับตำแหน่งของกลุ่มดาวจักราศีบนท้องฟ้า โดยการถือเอาเส้นสุริยะวิถี เป็นเส้นรอบวง 360° หารด้วยจำนวนกลุ่มดาวประจำราศีทั้ง 12 กลุ่ม ซึ่งห่างกันกลุ่มละ 30°
เราเรียกกลุ่มดาว ซึ่งบอกตำแหน่งดวงอาทิตย์ ในแต่ละเดือนว่า "จักราศี" (Zodiac) ผู้คนในสมัยก่อนใช้กลุ่มดาวจักราศี เป็นเสมือนปฏิทิน ในการกำหนดเวลาเป็นเดือนและปี โดยการเปรียบเทียบตำแหน่งของดวงอาทิตย์ กับตำแหน่งของกลุ่มดาวจักราศีบนท้องฟ้า โดยการถือเอาเส้นสุริยะวิถี เป็นเส้นรอบวง 360° หารด้วยจำนวนกลุ่มดาวประจำราศีทั้ง 12 กลุ่ม ซึ่งห่างกันกลุ่มละ 30°
กลุ่มดาวจักราศี
ถ้าหากแกนหมุนของโลกตั้งฉากกับระนาบวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ เส้นศูนย์สูตรฟ้ากับเส้นสุริยะวิถีจะเป็นเส้นเดียวกัน และเราจะเห็นดวงอาทิตย์และกลุ่มดาวจักราศี อยู่บนเส้นศูนย์สูตรฟ้าตลอดเวลา ทว่าในความเป็นจริง แกนของโลกเอียง 23.5° กับแนวตั้งฉากระนาบวงโคจร ขณะที่โคจรไปรอบๆ ดวงอาทิตย์ ดังนั้นกลุ่มดาวจักราศีจะเรียงตัวอยู่บนเส้นสุริยะวิถี ห่างจากเส้นศูนย์สูตรฟ้าไปทางทิศเหนือหรือใต้ เป็นระยะเชิงมุมไม่เกิน 23.5° ดังภาพที่ 5
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น