ที่มาของดวงอาทิตย์ |
|
ดวงอาทิตย์ (Sun) คือดาวฤกษ์หนึ่งในแสนล้านดวงที่โคจรรอบกาแล็กซีทางช้างเผือก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าระบบสุริยะเกิดจากกลุ่มแก๊สบางๆ (cloud of gas) และฝุ่น (dust) กลุ่มแก๊สและฝุ่นนี้จะเคลื่อนที่เข้าหากันด้วยแรงดึงดูด และตรงบริเวณใจกลางของกลุ่มแก๊สนี้จะมีความหนาแน่นมาก และมีอุณหภูมิมากพอที่จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน เกิดเป็นดาวฤกษ์ที่เรียกว่า ดวงอาทิตย์ เมื่อดวงอาทิตย์ถือกำเนิดขึ้นแล้วก็มีลมสุริยะพัดฝุ่นอื่นๆ ออกไป กลุ่มแก๊สที่เหลือที่รวมตัวกันเป็นก้อนๆ ก็กลายเป็นดาวเคราะห์ต่างๆ ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ๆ ดวงอาทิตย์อย่างดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคารนี้ มีอุณหภูมิสูงจนแก๊สส่วนใหญ่ระเหยไปเกือบหมด ดาวเคราะห์เหล่านี้จึงมีสภาพเป็นของแข็ง (rocky planetsimals) แต่ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลออกไปคือ ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน นั้นอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์มาก ดาวเคราะห์เหล่านี้จึงมีสภาพเป็นแก๊สหรือน้ำแข็ง (Icy planetsimals)
|
|
รูปแสดงการกำเนิดระบบสุริยะโดย (a) กลุ่มแก๊สเข้าหากันด้วยแรงโน้มถ่วง (b)สสารสะสมตรงกลางจนมีมวลพอที่จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์กลายเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ (c)–(d) จากนั้นแก๊สเข้ารูปของแข็งหรือแก๊สแล้วแต่อุณหภูมิ (e)ดาวฤกษ์ดวงใหม่ปล่อยแก๊สที่แรงมากและกวาดแก๊สส่วนใหญ่ออกไป (f) เหลือดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์
|
|
การศึกษาโครงสร้างภายในดวงอาทิตย์ สามารถทำได้โดยการศึกษาการเคลื่อนที่ของคลื่นความดัน (pressure wave) ในดวงอาทิตย์ วิธีการนี้เรียกว่า “Helioseismology” คลื่นเหล่านี้เกิดจากความปั่นป่วน (turbulence) ของการพา (convection) ในเขตการพา (convection zone) ซึ่งอยู่ใกล้ผิวของดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่ของคลื่นความดันทำให้เกิดการสั่นที่ผิวดวงอาทิตย์ (solar oscillation)
|
|
รูปการจำลองการเคลื่อนที่ของ p-mode ทั้งภายในและผิวที่ของดวงอาทิตย์
|
การสั่นของดวงอาทิตย์อาจแบ่งตามแรงที่ทำให้เกิดคลื่นชนิดนั้นๆ ซึ่งแบ่งได้เป็น 3 แบบ คือ
1. p - mode หรือ acoustic mode การสั่นแบบนี้เกิดจากแรงที่เกิดจากความดัน การสั่นแบบนี้ขึ้นกับความเร็วของของเสียงภายในดวงอาทิตย์ มีความถี่ตั้งแต่ 1 มิลลิเฮิรตซ์ขึ้นไป และมีมากในช่วง 2 - 4 มิลลิเฮิรตซ์ ซึ่งเรามักเรียกว่าการสั่นที่มีคาบ 5 นาที (5 นาทีต่อรอบ = 1/300 รอบต่อวินาที = 3.33 มิลลิเฮิรตซ์) คลื่น p-mode ที่ผิวดวงอาทิตย์จะมีแอมพลิจูดปริมาณหลายร้อยกิโลเมตร และสามารถวัดได้ง่ายๆ ด้วย Doppler imaging หรือ spectral line intensity
2. g - mode หรือ gravity การสั่นแบบนี้เป็นความหนาแน่นของคลื่น ซึ่งเกิดจากแรงดึงดูด (แรงที่ตรงข้ามกับแรงลอยตัว) การสั่นแบบนี้มีความถี่ต่ำ ซึ่งความถี่จะอยู่ในช่วง 0-0.4 มิลลิเฮิร์ตซ์ การสั่นแบบนี้จะพบแค่บริเวณที่อยู่ใต้บริเวณเขตการพาและโดยปกติไม่สามารถวัดได้ที่ผิว บริเวณที่ใต้เขตการพานั้น gradient temperature มีไม่มาก เมื่อมีแก๊สกลุ่มเล็ก ๆ เคลื่อนตัวขึ้นไป มันจะเย็นกว่าแก๊สรอบ ๆ ทำให้มันถูกดึงกลับสู่ที่เดิม แรงที่ทำให้มันกลับสู่ที่เดิมนี้เองทำให้เกิดคลื่นแบบ g-mode ส่วนในบริเวณเขตการพานั้น gradient temperature มีมากพอที่จะเอาชนะ gravity ทำให้คลื่นแบบ g-mode ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในเขตการพาและเกิดการพาของแก๊สขึ้นแทน
3. f - mode หรือ surface gravity การสั่นแบบนี่ก็เป็นการสั่นที่เกิดจากแรงดึงดูดเช่นกัน แต่เราสามารถพบได้ที่ผิว หรือโฟโตสเฟียร์ เนื่องจากบริเวณนี้ gradient temperature มีค่าลดลงการศึกษาคลื่น p-mode ที่ผิวและภายในดวงอาทิตย์นี้ทำให้ทราบถึง อุณหภูมิ ความหนาแน่น องค์ประกอบ และการเคลื่อนไหวของสสารภายในดวงอาทิตย์
|
|
รูปแสดงการหมุนภายในดวงอาทิตย์
|
เอกสารอ้างอิง
- http://www.thaispaceweather.com/
|
