ดวงอาทิตย์: กำเนิดลักษณะโครงสร้างองค์ประกอบกิจกรรม - ARTE - 2026

ดวงอาทิตย์เป็นดาวที่ถือว่าเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะและใกล้โลกเพื่อที่จะให้พลังงานในรูปแบบของแสงและความร้อนให้สูงขึ้นเพื่อฤดูกาลสภาพภูมิอากาศและมหาสมุทรกระแสของดาวเคราะห์ ในระยะสั้นเสนอเงื่อนไขหลักที่จำเป็นสำหรับชีวิต

ดวงอาทิตย์เป็นวัตถุท้องฟ้าที่สำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิต เชื่อกันว่ามันมีต้นกำเนิดเมื่อประมาณ 5 พันล้านปีที่แล้วจากเมฆก้อนใหญ่ของสสารที่เป็นดาวฤกษ์: ก๊าซและฝุ่น วัสดุเหล่านี้เริ่มเกาะติดกันเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

ดวงอาทิตย์ให้พลังงานและความร้อนแก่โลกเพื่อให้สิ่งมีชีวิตพัฒนาไปที่นั่นได้ ที่มา: Pexels

อาจมีการนับซากของซูเปอร์โนวาบางส่วนที่นั่นดาวที่ถูกทำลายโดยหายนะครั้งใหญ่ซึ่งก่อให้เกิดโครงสร้างที่เรียกว่าโปรโตสตาร์

แรงโน้มถ่วงทำให้สสารสะสมมากขึ้นเรื่อย ๆ และด้วยอุณหภูมิของโปรโตสตาร์ก็เพิ่มขึ้นถึงจุดวิกฤตประมาณ 1 ล้านองศาเซลเซียส ที่นั่นอย่างแม่นยำเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ก่อให้เกิดดาวฤกษ์ที่เสถียรดวงใหม่ถูกจุดขึ้น: ดวงอาทิตย์

โดยทั่วไปแล้วดวงอาทิตย์ถือได้ว่าเป็นดาวฤกษ์ที่ค่อนข้างธรรมดาแม้ว่าจะมีมวลรัศมีและคุณสมบัติอื่น ๆ นอกเหนือจากสิ่งที่อาจถือได้ว่าเป็น "ค่าเฉลี่ย" ในหมู่ดาว ต่อมาเราจะมาดูกันว่าดวงอาทิตย์อยู่ในหมวดหมู่ใดที่เรารู้จัก

มนุษยชาติหลงใหลในดวงอาทิตย์มาโดยตลอดและได้คิดค้นวิธีการศึกษามากมาย โดยพื้นฐานแล้วการสังเกตจะกระทำผ่านกล้องโทรทรรศน์ซึ่งอยู่บนโลกเป็นเวลานานและตอนนี้ก็อยู่บนดาวเทียมด้วย

คุณสมบัติหลายอย่างของดวงอาทิตย์เป็นที่รู้จักผ่านแสงเช่นสเปกโทรสโกปีทำให้เรารู้องค์ประกอบของมันเนื่องจากองค์ประกอบแต่ละส่วนทิ้งร่องรอยที่แตกต่างกัน อุกกาบาตเป็นแหล่งข้อมูลที่ดีอีกแหล่งหนึ่งเนื่องจากยังคงรักษาองค์ประกอบดั้งเดิมของเมฆโปรโตสเตลลา

ลักษณะทั่วไป

ลักษณะสำคัญบางประการของดวงอาทิตย์ที่สังเกตได้จากโลกมีดังนี้

- รูปร่างของมันเป็นทรงกลมแทบจะไม่แบนเล็กน้อยที่เสาเนื่องจากการหมุนของมันและจากโลกจะเห็นเป็นดิสก์ดังนั้นบางครั้งจึงเรียกว่าดิสก์แสงอาทิตย์

- องค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดคือไฮโดรเจนและฮีเลียม

- วัดจากโลกขนาดเชิงมุมของดวงอาทิตย์จะอยู่ที่ประมาณ½องศา

- รัศมีของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 700,000 กม. และประมาณจากขนาดเชิงมุม เส้นผ่านศูนย์กลางจึงอยู่ที่ 1,400,000 กม. โดยประมาณ 109 เท่าของโลก

- ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างดวงอาทิตย์และโลกคือหน่วยดาราศาสตร์ของระยะทาง

- สำหรับมวลนั้นได้มาจากความเร่งที่โลกได้รับเมื่อเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์และรัศมีสุริยะ: มากกว่าโลกประมาณ 330,000 เท่าหรือ 2 x 10 ³⁰กิโลกรัมโดยประมาณ

- ประสบการณ์รอบหรือช่วงเวลาของกิจกรรมที่ยอดเยี่ยมที่เกี่ยวข้องกับพลังงานแม่เหล็กจากแสงอาทิตย์ จากนั้นจุดดับดวงอาทิตย์เปลวไฟหรือเปลวไฟและการปะทุของมวลโคโรนาจะปรากฏขึ้น

- ความหนาแน่นของดวงอาทิตย์ต่ำกว่าโลกมากเนื่องจากเป็นเอนทิตีที่เป็นก๊าซ

- ในแง่ของความส่องสว่างซึ่งกำหนดเป็นปริมาณพลังงานที่แผ่ออกมาต่อหนึ่งหน่วยเวลา - กำลัง - เทียบเท่ากับ 4 x 10 ³³ ergs / s หรือมากกว่า 10 ²³กิโลวัตต์ สำหรับการเปรียบเทียบหลอดไฟแบบไส้มีความสว่างน้อยกว่า 0.1 กิโลวัตต์

- อุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพของดวงอาทิตย์คือ 6000 ºC เป็นอุณหภูมิเฉลี่ยเราจะเห็นในภายหลังว่าแกนกลางและโคโรนาเป็นบริเวณที่ร้อนกว่านั้นมาก

การจำแนกประเภทของดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ถือเป็นดาวแคระสีเหลือง ในประเภทนี้คือดาวที่มีมวลระหว่าง 0.8-1.2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์

ตามความส่องสว่างมวลและอุณหภูมิดาวมีลักษณะสเปกตรัมบางอย่าง สามารถสร้างแผนภาพได้โดยการวางดาวบนกราฟของอุณหภูมิเทียบกับความส่องสว่างหรือที่เรียกว่าแผนภาพเฮิรตซ์สแปง - รัสเซลล์

การจำแนกดาวในแผนภาพเฮิรตซ์ - รัสเซลล์ ดวงอาทิตย์อยู่ในลำดับหลัก ที่มา: Wikimedia Commons

ในแผนภาพนี้มีพื้นที่ซึ่งเป็นที่ตั้งของดาวที่รู้จักมากที่สุด: ลำดับหลัก

ที่นั่นดวงดาวใช้เวลาเกือบทั้งชีวิตและตามลักษณะที่กล่าวถึงพวกมันถูกกำหนดให้เป็นประเภทสเปกตรัมที่แสดงด้วยอักษรตัวใหญ่ ดวงอาทิตย์ของเราอยู่ในประเภทดาว G2

อีกวิธีหนึ่งที่ค่อนข้างทั่วไปในการจำแนกดาวฤกษ์คือกลุ่มดาวฤกษ์กลุ่มใหญ่ 3 กลุ่ม ได้แก่ I, II และ III ซึ่งเป็นความแตกต่างที่เกิดขึ้นตามปริมาณของธาตุหนักในองค์ประกอบ

ตัวอย่างเช่นดาวประชากร III เป็นหนึ่งในดาวที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งก่อตัวขึ้นที่จุดเริ่มต้นของจักรวาลไม่นานหลังจากบิ๊กแบง ฮีเลียมและไฮโดรเจนมีอำนาจเหนือกว่า

ในทางตรงกันข้ามประชากร I และ II มีอายุน้อยกว่าและมีองค์ประกอบที่หนักกว่าดังนั้นจึงเชื่อกันว่าพวกมันถูกสร้างขึ้นจากสสารที่เหลือจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาของดาวดวงอื่น

ในจำนวนนี้ประชากร II มีอายุมากกว่าและประกอบด้วยดาวที่เย็นกว่าและส่องสว่างน้อยกว่า ดวงอาทิตย์ของเราได้รับการจัดประเภทให้อยู่ในประชากร I ซึ่งเป็นดาราที่อายุน้อย

โครงสร้าง

โครงสร้างชั้นของดวงอาทิตย์ที่มา: วิกิมีเดียคอมมอนส์

เพื่ออำนวยความสะดวกในการศึกษาโครงสร้างของดวงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 6 ชั้นโดยกระจายตามภูมิภาคที่แตกต่างกันโดยเริ่มจากภายใน:

- แกนแสงอาทิตย์

- โซนหม้อน้ำ

- โซนนิ่ง

- โฟโตสเฟียร์

- โครโมสเฟียร์

แกน

ขนาดของมันประมาณ 1/5 ของรัศมีสุริยะ ที่นั่นดวงอาทิตย์ผลิตพลังงานที่แผ่ออกมาเนื่องจากอุณหภูมิสูง (15 ล้านองศาเซลเซียส) และแรงกดดันที่เกิดขึ้นทำให้เป็นเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน

แรงโน้มถ่วงทำหน้าที่เป็นตัวปรับเสถียรภาพในเครื่องปฏิกรณ์นี้ซึ่งปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นซึ่งองค์ประกอบทางเคมีต่างๆเกิดขึ้น นิวเคลียสของไฮโดรเจน (โปรตอน) ในระดับประถมศึกษาจะกลายเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม (อนุภาคแอลฟา) ซึ่งมีความเสถียรภายใต้สภาวะที่อยู่ภายในนิวเคลียส

จากนั้นองค์ประกอบที่หนักกว่าจะถูกผลิตขึ้นเช่นคาร์บอนและออกซิเจน ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้จะปล่อยพลังงานที่เดินทางผ่านภายในดวงอาทิตย์เพื่อกระจายไปทั่วระบบสุริยะรวมถึงโลกด้วย คาดว่าทุก ๆ วินาทีดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนมวล 5 ล้านตันให้เป็นพลังงานบริสุทธิ์

โซน Radiative

พลังงานจากแกนกลางเคลื่อนออกไปด้านนอกผ่านกลไกการแผ่รังสีเช่นเดียวกับไฟในกองไฟที่ทำให้สิ่งรอบตัวร้อนขึ้น

ในบริเวณนี้สสารอยู่ในสถานะพลาสมาที่อุณหภูมิไม่สูงเท่าในนิวเคลียส แต่มีอุณหภูมิถึงประมาณ 5 ล้านเคลวิน พลังงานในรูปของโฟตอน - แพ็คเก็ตหรือ "ควอนต้า" ของแสงจะถูกส่งและดูดกลับมาใหม่หลายครั้งโดยอนุภาคที่ประกอบเป็นพลาสมา

กระบวนการนี้ช้าแม้ว่าโดยเฉลี่ยจะใช้เวลาประมาณหนึ่งเดือนกว่าโฟตอนจากนิวเคลียสจะมาถึงพื้นผิว แต่บางครั้งอาจใช้เวลาถึงล้านปีในการเดินทางต่อไปยังพื้นที่ด้านนอกเพื่อให้เราสามารถมองเห็นได้ในรูปแบบของแสง

โซน Convective

เนื่องจากการมาถึงของโฟตอนจากเขตการแผ่รังสีล่าช้าอุณหภูมิในชั้นนี้จึงลดลงอย่างรวดเร็วถึง 2 ล้านเคลวิน การขนส่งพลังงานเกิดจากการพาความร้อนเนื่องจากสสารในที่นี้ไม่แตกตัวเป็นไอออน

การขนส่งพลังงานโดยการพาความร้อนเกิดจากการเคลื่อนที่ของก๊าซที่อุณหภูมิต่างกัน ดังนั้นอะตอมที่มีความร้อนจึงลอยขึ้นสู่ชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์โดยมีพลังงานนี้ติดตัวไปด้วย แต่ในลักษณะที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน

โฟโตสเฟียร์

"ทรงกลมของแสง" นี้คือพื้นผิวที่ชัดเจนของดาวของเราซึ่งเป็นพื้นผิวที่เรามองเห็นจากมัน (คุณต้องใช้ฟิลเตอร์พิเศษเพื่อดูดวงอาทิตย์โดยตรง) เป็นที่ประจักษ์เนื่องจากดวงอาทิตย์ไม่ได้เป็นของแข็ง แต่ทำจากพลาสมา (ก๊าซที่ร้อนมากและแตกตัวเป็นไอออนสูง) จึงไม่มีพื้นผิวที่แท้จริง

โฟโตสเฟียร์สามารถดูได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ที่ติดตั้งฟิลเตอร์ ดูเหมือนเม็ดมันวาวบนพื้นหลังสีเข้มกว่าเล็กน้อยโดยความสว่างจะลดลงเล็กน้อยไปทางขอบ แกรนูลเกิดจากกระแสการพาที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้

โฟโตสเฟียร์มีความโปร่งใสในระดับหนึ่ง แต่จากนั้นวัสดุก็หนาแน่นมากจนไม่สามารถมองทะลุได้

โครโมสเฟียร์

เป็นชั้นนอกสุดของโฟโตสเฟียร์เทียบเท่ากับบรรยากาศและมีความส่องสว่างสีแดงมีความหนาแปรผันระหว่าง 8,000 ถึง 13,000 และมีอุณหภูมิระหว่าง 5,000 ถึง 15,000 ºC สามารถมองเห็นได้ในช่วงสุริยุปราคาและก่อให้เกิดพายุก๊าซหลอดไส้ขนาดมหึมาซึ่งมีความสูงถึงหลายพันกิโลเมตร

มงกุฎ

เป็นชั้นที่มีรูปร่างผิดปกติซึ่งขยายออกไปเหนือรัศมีสุริยะหลายรัศมีและมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ความหนาแน่นของชั้นนี้ต่ำกว่าชั้นอื่น ๆ แต่สามารถเข้าถึงอุณหภูมิได้สูงถึง 2 ล้านเคลวิน

ยังไม่เป็นที่ชัดเจนว่าเหตุใดอุณหภูมิของชั้นนี้จึงสูงมาก แต่ในทางใดทางหนึ่งก็เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กเข้มข้นที่ดวงอาทิตย์สร้างขึ้น

ที่ด้านนอกของโคโรนามีฝุ่นจำนวนมากกระจุกตัวอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ซึ่งกระจายแสงจากโฟโตสเฟียร์ทำให้เกิดแสงที่เรียกว่าจักรราศีซึ่งเป็นแถบแสงจาง ๆ ที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหลังพระอาทิตย์ตก ดวงอาทิตย์ใกล้กับจุดบนขอบฟ้าที่สุริยุปราคาโผล่ออกมา

นอกจากนี้ยังมีลูปที่เปลี่ยนจากโฟโตสเฟียร์ไปยังโคโรนาซึ่งเกิดจากก๊าซที่เย็นกว่าส่วนอื่น ๆ มาก: พวกมันคือความโดดเด่นของแสงอาทิตย์ซึ่งมองเห็นได้ในช่วงสุริยุปราคา

เฮลิโอสเฟียร์

ชั้นกระจายที่ขยายออกไปนอกดาวพลูโตซึ่งมีการผลิตลมสุริยะและสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ปรากฏขึ้น

ส่วนประกอบ

องค์ประกอบเกือบทั้งหมดที่เรารู้จักจากตารางธาตุพบได้ในดวงอาทิตย์ ฮีเลียมและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีอยู่มากที่สุด

จากการวิเคราะห์สเปกตรัมของแสงอาทิตย์เป็นที่ทราบกันดีว่าโครโมสเฟียร์ประกอบด้วยไฮโดรเจนฮีเลียมและแคลเซียมในขณะที่เหล็กนิกเกิลแคลเซียมและอาร์กอนพบได้ในสถานะแตกตัวเป็นไอออนในโคโรนา

แน่นอนว่าดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเมื่อเวลาผ่านไปและจะยังคงทำเช่นนั้นต่อไปเนื่องจากใช้ไฮโดรเจนและฮีเลียมจนหมด

กิจกรรมพลังงานแสงอาทิตย์

จากมุมมองของเราดวงอาทิตย์ดูค่อนข้างสงบ แต่ในความเป็นจริงแล้วมันเป็นสถานที่ที่เต็มไปด้วยกิจกรรมซึ่งปรากฏการณ์ต่างๆเกิดขึ้นในระดับที่ไม่สามารถจินตนาการได้ การรบกวนทั้งหมดที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องบนดวงอาทิตย์เรียกว่ากิจกรรมแสงอาทิตย์

แม่เหล็กมีบทบาทสำคัญมากในกิจกรรมนี้ ในบรรดาปรากฏการณ์หลักที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ ได้แก่ :

ความโดดเด่นของแสงอาทิตย์

ลักษณะเด่นการกระแทกหรือเส้นใยก่อตัวขึ้นในมงกุฎและประกอบด้วยโครงสร้างก๊าซอุณหภูมิสูงถึงความสูงมาก

พวกเขาเห็นที่ขอบของดิสก์แสงอาทิตย์ในรูปแบบของโครงสร้างที่ยาวซึ่งเชื่อมต่อกันซึ่งถูกปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องโดยสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์

การดีดมวลโคโรนา

ตามชื่อของมันสสารจำนวนมากจะพุ่งออกมาด้วยความเร็วสูงโดยดวงอาทิตย์ในอัตราประมาณ 1,000 กม. / วินาที เป็นเพราะเส้นสนามแม่เหล็กพันกันและรอบ ๆ ความโดดเด่นของแสงอาทิตย์ทำให้วัสดุหลุดรอด

โดยปกติจะอยู่ได้นานหลายชั่วโมงจนกว่าเส้นสนามแม่เหล็กจะแตกออกจากกัน การพุ่งออกของมวลโคโรนาทำให้เกิดการไหลของอนุภาคจำนวนมากที่มาถึงโลกภายในเวลาไม่กี่วัน

การไหลของอนุภาคนี้ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของโลกและปรากฏตัวขึ้นเหนือสิ่งอื่นใดเช่นแสงเหนือและแสงใต้

Sunspots

เป็นบริเวณของโฟโตสเฟียร์ที่สนามแม่เหล็กเข้มข้นมาก พวกมันดูเหมือนจุดมืดบนแผ่นโซลาร์เซลล์และมีอุณหภูมิต่ำกว่าส่วนที่เหลือ โดยทั่วไปจะปรากฏในกลุ่มที่มีความแปรปรวนสูงซึ่งมีระยะเวลา 11 ปี: Solar Cycle ที่มีชื่อเสียง

กลุ่มของสปอตมีพลวัตมากตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์โดยมีจุดที่ใหญ่กว่าอยู่ข้างหน้าและอีกจุดหนึ่งที่ปิดกลุ่ม นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามทำนายจำนวนจุดในแต่ละรอบด้วยความสำเร็จที่สัมพันธ์กัน

เปลวไฟ

เกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ขับไล่วัสดุออกจากโครโมสเฟียร์และโคโรนา พวกมันถูกมองว่าเป็นแสงวาบที่ทำให้บางพื้นที่ของดวงอาทิตย์ดูสว่างขึ้น

ความตาย

เช่นเดียวกับดาวดวงใดดวงอาทิตย์จะหายไปในวันหนึ่ง แต่จะไม่ใช่ในอนาคตอันใกล้นี้ ที่มา: pxhere.

ตราบใดที่เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ยังคงอยู่ดวงอาทิตย์จะยังคงดำรงอยู่ ดาวของเราแทบจะไม่เป็นไปตามเงื่อนไขที่จะตายในหายนะประเภทซูเปอร์โนวาครั้งใหญ่เพราะด้วยเหตุนี้ดาวฤกษ์จึงต้องการมวลที่มากกว่ามาก

ดังนั้นโอกาสที่เงินสำรองจะหมดลงดวงอาทิตย์จะพองตัวและกลายเป็นดาวยักษ์แดงและระเหยไปในมหาสมุทรของโลก

ชั้นของดวงอาทิตย์จะแผ่กระจายไปรอบ ๆ กลืนดาวเคราะห์และก่อตัวเป็นเนบิวลาที่ประกอบด้วยก๊าซที่สว่างมากเป็นภาพที่มนุษยชาติสามารถชื่นชมได้หากในตอนนั้นมันได้ตกลงบนดาวเคราะห์ที่ห่างไกล

ส่วนที่เหลือของดวงอาทิตย์โบราณที่ยังคงอยู่ภายในเนบิวลาจะเป็นดาวแคระขาวขนาดเล็กมากขนาดประมาณโลก แต่หนาแน่นกว่ามาก มันจะเย็นตัวลงอย่างช้าๆในระยะนี้อาจใช้เวลาอีกประมาณ 1 พันล้านปีจนกว่ามันจะกลายเป็นดาวแคระดำ

แต่ในขณะนี้ไม่มีเหตุผลที่จะต้องกังวล ดวงอาทิตย์ในเวลานี้คาดว่าจะมีชีวิตอยู่ไม่ถึงครึ่งชีวิตและจะอยู่ระหว่าง 5,000 ถึง 7,000 ล้านปีก่อนที่เวทียักษ์แดงจะเริ่มขึ้น

อ้างอิง

1. ทั้งหมดเกี่ยวกับอวกาศ 2016 ทัวร์แห่งจักรวาล สำนักพิมพ์ Imagine.
2. มันทำงานอย่างไร. 2559. หนังสือแห่งอวกาศ. สำนักพิมพ์ Imagine.
3. Oster, L. 1984. ดาราศาสตร์สมัยใหม่. การเปลี่ยนกลับด้านบรรณาธิการ
4. วิกิพีเดีย แผนภาพ Hertzsprung-Russell สืบค้นจาก: es.wikipedia.org.
5. วิกิพีเดีย ประชากรดาวฤกษ์ สืบค้นจาก: es.wikipedia.org.