7.2 เขตขอบบริวารดวงอาทิตย์

7.2 เขตขอบบริวารดวงอาทิตย์

การกำเนิดระบบสุริยะ

ระบบสุริยะเกิดจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นในอวกาศ ยุบรวมกันภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง เมื่อ 4,600 ล้านปีที่ผ่านมา ที่ใจกลางของกลุ่มก๊าซเกิดเป็นดาวฤกษ์ คือ ดวงอาทิตย์ เศษฝุ่น และก๊าซที่เหลือจากการเกิดเป็นดาวฤกษ์ เคลื่อนที่อยู่ล้อมรอบ เกิดการชน และรวมตัวกัน ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในช่วงเวลาหลายร้อยล้านปี จนในที่สุดก็กลายเป็นดาวเคราะห์บริวาร และวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ

 

เขตของบริวารดวงอาทิตย์

ดาวเคราะห์ชั้นใน (inner planets) เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ระหว่างดวงอาทิตย์กับแถบดาวเคราะห์น้อย ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ดาวเคราะห์เหล่านี้มีพื้นผิดแข็งเป็นหินแบบเดียวกับโลก มีแก่นเป็นโลหะจึงเรียกว่า ดาวเคราะห์หิน

 

แถบดาวเคราะห์น้อย (asteroid belt) อยู่บริเวณระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์น้อยเป็นเศษที่เหลือจากการพอกพูนเป็นดาวเคราะห์หินและถูกแรงรบกวนของดาวพฤหัสบดีซึ่งมีขนาดใหญ่และแรงรบกวนจากดวงอาทิตย์

 

ดาวเคราะห์ชั้นนอก (outer plants) หรือ ดาวเคราะห์ยักษ์ เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ถัดจากแถบดาวเคราะห์น้อยออกไป ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ มีองค์ประกอบหลักเป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม จึงเรียกว่า ดาวเคราะห์แก๊ส

 

ดงดาวหางของออร์ต (Oort’s comet cloud) เป็นบริเวณที่อยู่ของดาวหางซึ่งเป็นวัตถุท้องฟ้าที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง ประกอบด้วยฝุ่นผง เศษหิน ก้อนน้ำแข็งและแก๊สแข็งตัว เรียกว่า ก้อนน้ำแข็งสกปรก โครจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี

 

 สะเก็ดดาว (meteoroid) เป็นวัตถุขนาดเล็กในอวกาศที่เล็กกว่าดาวเคราะห์น้อย ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง เมื่อเข้าใกล้โลกจะเกิดการลุกไหม้ เรียกว่า ดาวตก

วัตถุในแถบคอยเปอร์ (Kuiper belt objects) อยู่บริเวณตั้งแต่วงโคจรของดาวเนปจูนออกไป วัตถุในแถบนี้ ได้แก่ ดาวพลูโตและดาวอีริส มีสมบัติคล้ายดาวเคราะห์น้อย

ดาวพลูโต

ดาวอีริส

กำเนิดสุริยะจักรวาล

จักรวาลของเราที่มีดวงอาทิตย์ เป็นศูนย์กลางนั้นได้ ถือกำเนิดมาจากกลุ่มแก๊สร้อนกลุ่มหนึ่ง ของทางช้างเผือก เมื่อประมาณ 5,000 ล้านปีมาแล้ว จักรวาลนี้เป็นจักรวาลที่มีความไม่ธรรมดา อยู่หลายประการ เช่น มีสิ่งมีชีวิต มีวงโคจรของดาวเคราะห์บริวารของจักรวาลนี้ ที่แทบจะอยู่ในระนาบเดียวกันหมด นอกจากนี้ดาวเคราะห์ส่วนมาก จะหมุนรอบตัวเองในทิศทางเดียวกัน ยกเว้นดาวศุกร์และพลูโต ซึ่งหมุนสวนทิศกับดาวดวงอื่นๆ ที่แปลกสุดแปลกคือดาวมฤตยูนั้น จะตะแคงตัวหมุน ครั้นเมื่อนักดาราศาสตร์ เปรียบเทียบความเร็วในการโคจร ของดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์แล้ว เขาก็พบว่าดวงอาทิตย์ของเรา หมุนช้าอย่างแทบไม่น่าเชื่อ แค่นี้ยังไม่พอ นักวิทยาศาสตร์ก็ยังรู้แปลก ที่ยังตอบไม่ได้ว่าเหตุใดดวงจันทร์ ของโลกและดวงจันทร์ของดาวพลูโตจึงมีขนาดใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับดาวแม่ ในขณะที่ดวงจันทร์ของดาวเคราะห์อื่นๆ นั้นเล็กนิดเดียว และดวงจันทร์เหล่านั้นมาจากไหน เหตุใดดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์จึงประกอบด้วยธาตุหนัก แต่เหล่าดาวที่อยู่ไกลจึงมีองค์ประกอบที่เป็นธาตุเบา เหตุใด เหตุใด และเหตุใดทฤษฎีใดๆ ของสุริยจักรวาลที่ถูกต้อง และสมบูรณ์จะต้องอธิบายและตอบคำถามต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้นนี้ได้หมด

ในอดีตเมื่อประมาณ 200 ปีมาแล้ว นักดาราศาสตร์เคยวาดฝันเกี่ยวกับกำเนิดของสุริยจักรวาลว่าได้มีดาวฤกษ์ดวงใหญ่อีกหนึ่งดวงโคจรมาใกล้ดวงอาทิตย์ของเรา และแรงดึงดูดอันมหาศาลของดวงดาวนั้นได้ดึงดูดแก๊สร้อนจากดวงอาทิตย์ให้หลุดปลิวลอยไปในอวกาศ เมื่อแก๊สนั้นเย็นลง มันจึงจับตัวแข็งเป็นดาวเคราะห์ แต่หลักฐานต่างๆ ในปัจจุบันส่อแสดงให้เห็นแล้วว่า ดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ต่างๆ นั้นเกิดมาพร้อมๆ กัน ดังนั้นทฤษฎีนี้จึงต้องตกไป

ส่วนนักปราชญ์ชื่อ Kant และนักฟิสิกส์ชื่อ Laplace นั้นเคยเชื่อว่า สุริยจักรวาลเกิดจากกลุ่มแก๊สที่หมุนรอบตัวเองจนมีลักษณะเป็นจานกลมเมื่อส่วนต่างๆ ของขอบจานเย็นลงมันจะหดตัวและจับตัวรวมกันเป็นดาวเคราะห์ต่างๆ แต่ถ้าทฤษฎีนี้เป็นจริง เมื่อดาวเคราะห์ต่างๆ ถือกำเนิดขึ้นมาแล้ว ดวงอาทิตย์ก็ควรจะหมุนเร็วขึ้น แต่กลับปรากฏว่าดวงอาทิตย์นั้นหมุนช้ามาก ทฤษฎีนี้จึงต้องมีการปรับปรุง

นักดาราศาสตร์แบ่งเขตพื้นที่ของระบบสุริยะออกเป็น 4 เขต โดยใช้ลักษณะการก่อตัวของบริวารของดวงอาทิตย์เป็นเกณฑ์ คือ

1. เขตดาวเคราะห์ชั้นในหรือดาวเคราะห์หิน เป็นดาวเคราะห์ที่มีพื้นผิวแข็งหรือเป็นหินเหมือนโลก บางครั้งจึงเรียกว่า ดาวเคราะห์แบบโลก ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร เชื่อกันว่าดาวเคราะห์ชั้นในเกิดจากมวลสารของเนบิวลาที่อยู่ถัดออกมาจากบริเวณใจกลาง ที่ไม่ได้เคลื่อนที่ไปรวมกับมวลสารที่เกิดดวงอาทิตย์ แต่เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์และมีอุณหภูมิพอเหมาะที่จะเกิดเป็นก้อนหินขนาดต่างๆ กันจำนวนมาก ก้อนใหญ่จะดึงก้อนเล็กเข้าหาด้วยแรงโน้มถ่วงพอกพูนกลายเป็นดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นสูง ดาวเคราะห์ชั้นในจะใช้เวลาในการเกิดประมาณ 100 ล้านปี

2. เขตดาวเคราะห์น้อย เป็นมวลสารที่อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี คาดว่ามี การก่อตัวเช่นเดียวกับวัตถุที่ก่อกำเนิดเป็นดาวเคราะห์ชั้นใน เศษที่เหลือของการสร้างดาวเคราะห์หินถูกแรงรบกวนของดาวพฤหัสบดีที่มีขนาดใหญ่และเกิดพร้อมดวงอาทิตย์ ทำให้มวลสารในบริเวณแถบดาวเคราะห์น้อยจับตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ไม่ได้ จึงกลายเป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเล็กจำนวนมาก

3. เขตดาวเคราะห์ชั้นนอกหรือดาวเคราะห์ยักษ์ เป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ องค์ประกอบหลักเป็นแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สฮีเลียม ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน เกิดจากมวลสารของเนบิวลาที่อยู่ถัดออกมาจากดาวเคราะห์หิน ดาวเคราะห์ยักษ์เกิดจากการสะสมของแก๊สและสารที่ระเหยง่าย เช่น น้ำ เข้าไว้เป็นก้อนใหญ่ แก๊สส่วนใหญ่หลุดจากดวงอาทิตย์ และบริเวณชั้นในของระบบสุริยะที่ดวงอาทิตย์ส่งแรงดันของการแผ่รังสีผลักแก๊สเหล่านี้ออกไปไกล รวมกันเป็นดาวเคราะห์ชั้นนอกซึ่งมีความหนาแน่นต่ำ ดาวเคราะห์ชั้นนอกบางดวงมีความหนาแน่นน้อยมาก เช่น ดาวเสาร์มีความหนาแน่น 0.70 ซึ่งต่ำกว่าความ หนาแน่นของน้ำ เป็นต้น

4. เขตของดาวหาง อยู่บริเวณขอบนอกของระบบสุริยะ ดาวหางเกิดจากเศษที่เหลือจากการสร้าง ดาวเคราะห์ยักษ์ ดาวหางเป็นวัตถุท้องฟ้าที่ประกอบด้วยน้ำและแก๊สที่เย็นจัด รวมตัวกันเป็นก้อนน้ำแข็ง โดยมีฝุ่นและแร่ธาตุต่างๆ มารวมตัวกัน เมื่อดาวหางโคจรมาใกล้ดวงอาทิตย์ จะดูดพลังงานจากดวงอาทิตย์ในรูปของพลังงานความร้อนและรังสี ทำให้ก้อนน้ำแข็งกลายเป็นไอกระจายออกไป ประกอบกับลมสุริยะผลักดันให้แก๊สและฝุ่นในส่วนหัวพุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ ปรากฏเป็นหางยาวและมีแสงสว่างจ้า ซึ่งเกิดจากการสะท้อนแสงของแก๊สในดาวหาง หางของดาวหางจะยาวขึ้นเมื่อโคจรใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นดวงอาทิตย์ส่งแรงโน้มถ่วงไปยังดาวเคราะห์ ทำให้ดาวเคราะห์แต่ละดวงเคลื่อนที่ไปรอบๆ ดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วต่างกัน แรงโน้มถ่วงที่ดวงอาทิตย์กระทำต่อดาวเคราะห์แต่ละดวงจะต่างกันด้วย ถ้าดาวเคราะห์ไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ช้าลง ดวงอาทิตย์จะดึงดูดดาวเคราะห์ด้วยแรงโน้มถ่วง ทำให้ดาวเคราะห์ตกลงบนดวงอาทิตย์ ได้ตำแหน่งของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะที่เหมาะสมต่อการเกิดสิ่งมีชีวิต เป็นตำแหน่งที่มีวงโคจรห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 1002300 ล้านกิโลเมตร เพราะตำแหน่งนี้มีช่วงอุณหภูมิที่พอเหมาะ คือ อยู่ในช่วงที่ไม่สูงถึงจุดน้ำเดือด และต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำเล็กน้อย และมีมวลที่พอเหมาะ มวลของดาวเคราะห์มีผลต่อการเกิดสิ่งมีชีวิตเช่นกัน มวลที่น้อยเกินไปจะมีแรงโน้มถ่วงน้อยจนไม่สามารถกักเก็บน้ำและบรรยากาศไว้ได้ เนื่องจากน้ำเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิต และเป็นตัวทำละลายแร่ธาตุจนสามารถซึมเข้าภายในเซลล์ได้ ส่วนบรรยากาศประกอบด้วยอากาศที่ใช้ในการหายใจ โดยเฉพาะออกซิเจนที่ช่วยในการเผาผลาญให้เกิดพลังงาน และบรรยากาศยังช่วยป้องกันรังสีบางชนิดไม่ให้ลงสู่พื้นโลกมากเกินไปจนเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตด้วย ดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อยู่ในตำแหน่งที่ไม่น่าจะมีสิ่งมีชีวิตที่เหมือนกับสิ่งมีชีวิตบนโลก แต่อาจจะมีสิ่งมีชีวิตรูปแบบ อื่นที่มีลักษณะแตกต่างไป ลักษณะของสิ่งมีชีวิตในดาวเคราะห์จะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์ดวงนั้น

 

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s