ลักษณะดวงอาทิตย์ชิ้นส่วนโครงสร้างและองค์ประกอบ

โซล มันเป็นร่างกายก๊าซที่มีนิวเคลียสบีบอัดสูงซึ่งพลังงานถูกสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาความร้อนนิวเคลียร์.

มันเป็นดาวฤกษ์ซึ่งโคจรรอบโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ และมันให้แสงและความร้อน เขาเกิดเมื่อ 4,600 ล้านปีก่อน แม้ว่ามันจะเป็นหนึ่งในวัตถุท้องฟ้ามากกว่า 1,000 ล้านดวงที่สร้างกาแลคซีของทางช้างเผือก แต่มันก็เป็นดาวที่ส่องสว่างที่สุด.

ทุกชีวิตบนโลกขึ้นอยู่กับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดาวฤกษ์มอบให้ หากปราศจากดวงอาทิตย์โลกจะเป็นสถานที่มืดและไม่มีชีวิตที่ถูกแช่แข็งในเวลา. 

แม้ว่าจะไม่เป็นที่ทราบว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อ 4 พันล้านปีก่อนทฤษฏีในปัจจุบันกล่าวว่าเมฆฝุ่นและก๊าซขนาดใหญ่เริ่มหมุนอย่างช้าๆ.

แรงโน้มถ่วงลากบริเวณที่หนาแน่นภายในคลาวด์นี้ แรงกระตุ้นเพิ่มความเร็วของการหมุน การเคลื่อนไหวนี้ทำให้ก๊าซที่อยู่ตรงกลางร้อนขึ้นซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เปลี่ยนฝุ่นและก๊าซให้กลายเป็นของแข็งทำให้เกิดดาวเคราะห์.

สสารกลางร้อนและหนาแน่นมากทำให้เกิดการหลอมนิวเคลียร์ที่ทำให้ดวงอาทิตย์.

ดวงอาทิตย์เป็นวัตถุหลักในระบบสุริยะเนื่องจากมีขนาดใหญ่เนื่องจากมันประกอบด้วยมวลของระบบ 99%.

แรงโน้มถ่วงของมันทำให้ดาวเคราะห์ทั้งหมดอยู่ในวงโคจร มันเป็นดาวขนาดกลางที่สร้างแสงและความร้อนของตัวเองโดยการเผาเชื้อเพลิงเช่นไฮโดรเจนและฮีเลียมในกระบวนการที่เรียกว่าฟิวชั่นนิวเคลียร์.

ดาวมีชีวิตที่ จำกัด และดวงอาทิตย์ก็ไม่มีข้อยกเว้นมันอยู่ที่จุดกึ่งกลางของวงจรชีวิตประมาณสิบล้านล้านปี มันตั้งอยู่ในใจกลางของกาแลคซีซึ่งมีรูปร่างเป็นเกลียว.

พระอาทิตย์คืออะไร ชิ้นส่วนและการศึกษาเกี่ยวกับดาว

จากระยะไกลดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะไม่ซับซ้อนมาก สำหรับผู้สังเกตการณ์ทั่วไปมันเป็นเพียงลูกบอลก๊าซที่ลื่นไหล อย่างไรก็ตามการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดแสดงให้เห็นว่าดาวอยู่ในความวุ่นวายอย่างต่อเนื่อง ดวงอาทิตย์ที่สงบนิ่งดูเหมือนจะเป็นร่างกายที่สงบกระสับกระส่ายและระเบิดด้วยพลังแม่เหล็กอันแปรปรวน.

ในอดีตที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถเข้าใจว่าดวงอาทิตย์สร้างสนามแม่เหล็กได้อย่างไรซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับกิจกรรมสุริยะส่วนใหญ่.

พวกเขายังไม่รู้ด้วยว่าทำไมส่วนหนึ่งของสนามแม่เหล็กอันเข้มข้นนี้จึงกระจุกตัวอยู่ในจุดที่เรียกว่าจุดดับความร้อน (Sunspots) หมู่เกาะมืดที่มีขนาดใหญ่เท่าโลกและมีแม่เหล็กมากกว่าพันเท่า.

นอกจากนี้นักฟิสิกส์ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมกิจกรรมแม่เหล็กของดวงอาทิตย์จึงแตกต่างกันอย่างมากลดลงและทวีความรุนแรงมากขึ้นทุก ๆ 11 ปี คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ถูกซ่อนอยู่ภายในดวงอาทิตย์ซึ่งมีการสร้างพลังแม่เหล็กอันทรงพลัง.

ทางช้างเผือกมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสงและหนา 15,000 ปีแสง ภายในระยะนี้ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ 210 กม. ทุกวินาทีและใช้เวลา 225 ล้านปีในการเดินทางรอบ.

นักวิทยาศาสตร์ได้รับความรู้เกี่ยวกับดวงอาทิตย์จากการสังเกตจากโลกมาหลายปี อย่างไรก็ตามความรู้ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมาจากยานอวกาศที่ถูกส่งไปปฏิบัติภารกิจเพื่อสำรวจดวงอาทิตย์.

โพรบเหล่านี้ให้ข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับอุณหภูมิบรรยากาศองค์ประกอบสนามแม่เหล็กแสงสะท้อนแสงจุดระเบิดและการเปลี่ยนแปลงภายในของดวงอาทิตย์ซึ่งแสดงไว้ในกล่องต่อไปนี้.

องค์ประกอบของดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นลูกบอลพลาสมาขนาดใหญ่ซึ่งเป็นก๊าซไอออไนซ์ร้อนที่มีมวลมากกว่า 300,000 เท่าของโลก.

เส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์มีความยาว 1.4 ล้านกิโลเมตรสูงกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก 12,760 กม. ยิ่งกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบจูปิเตอร์คิดเป็นหนึ่งในสิบของเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์เท่านั้น.

องค์ประกอบหลักที่มีอยู่ในดวงอาทิตย์คือไฮโดรเจน (92%) ตามด้วยฮีเลียม (7.8%) และน้อยกว่า 1% ขององค์ประกอบที่หนักกว่าเช่นออกซิเจนคาร์บอนไนโตรเจนและนีออน.

ด้านล่างเป็นองค์ประกอบของดวงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นจากการวิเคราะห์สเปกตรัมของดวงอาทิตย์ การวิเคราะห์มาจากชั้นล่างของชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ แต่คิดว่าจะเป็นตัวแทนของดวงอาทิตย์ทั้งหมดยกเว้นแกนกลางของมัน มีการตรวจพบองค์ประกอบเกือบ 67 รายการในสเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์.

เป็นที่เชื่อกันว่าดวงอาทิตย์เป็นก๊าซที่สมบูรณ์มีความหนาแน่นเฉลี่ย 1.4 เท่าของน้ำ เนื่องจากความดันในแกนกลางมีค่ามากกว่าบนพื้นผิวความหนาแน่นของแกนเท่ากับความหนาแน่นของทองคำเป็นแปดเท่าและความดันเท่ากับ 250 พันล้านเท่าความดันของพื้นผิวโลก.

เกือบทั้งหมดมวลของดวงอาทิตย์ถูกกักตัวไว้ที่ปริมาตรที่ขยายเพียง 60% ของระยะทางจากใจกลางของดวงอาทิตย์ไปยังพื้นผิว.

โครงสร้างของดวงอาทิตย์

เมื่อศึกษาโครงสร้างของดวงอาทิตย์นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์แบ่งมันออกเป็นสองส่วนหลัก: ภายในและชั้นบรรยากาศ.

ภายใน

การตกแต่งภายในประกอบด้วย:

1- แกน

เป็นพื้นที่ภาคกลางของดวงอาทิตย์ที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม ปฏิกิริยาเหล่านี้ปล่อยพลังงานที่ทำให้เกิดความส่องสว่างของดวงอาทิตย์.

สำหรับปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นต้องมีอุณหภูมิสูงมาก อุณหภูมิใกล้ศูนย์กลางประมาณ 15 ล้านองศาเซลเซียสและความหนาแน่นประมาณ 160 กรัม / ซม³ (นั่นคือ 160 เท่าของความหนาแน่นของน้ำ).

ทั้งอุณหภูมิและความหนาแน่นลดน้อยลงจากจุดศูนย์กลางของดวงอาทิตย์นิวเคลียสมีรัศมี 25% ที่อยู่ด้านในสุดของดวงอาทิตย์ที่ 175,000 กม. จากศูนย์กลางอุณหภูมินั้นมีค่าเพียงครึ่งเดียวของค่ากลางและความหนาแน่นลดลงถึง 20 กรัม / ซม³.

2- โซนระดับกลาง (หรือการขนส่งกัมมันตภาพรังสี).

รอบนิวเคลียสเป็นเขตการขนส่งกลางหรือกัมมันตภาพรังสี บริเวณนี้มีรัศมีสุริย 45% และเป็นพื้นที่ที่มีพลังงานในรูปของโฟตอนแกมมาเรย์ถูกส่งไปยังด้านนอกโดยการไหลของรังสีที่เกิดขึ้นในนิวเคลียส.

โฟตอนรังสีแกมมาพลังงานสูงถูกตีอย่างต่อเนื่องเมื่อผ่านเขตกึ่งกลางบางตัวถูกดูดซับบางตัวถูกขับออกไปและกลับไปที่นิวเคลียส โฟตอนใช้เวลา 100,000 ปีในการค้นหาเส้นทางผ่านเขตกึ่งกลาง.

ที่ขีด จำกัด นอกสุดของโซนกลางอุณหภูมิจะอยู่ที่ประมาณ 1.5 ล้านองศาเซลเซียสและมีความหนาแน่นประมาณ 0.2 กรัม / ซม.³. ขีด จำกัด นี้เรียกว่า ชั้นอินเตอร์เฟซ หรือ Tachocline.

เป็นที่เชื่อกันว่าสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ถูกสร้างโดยไดนาโมธรรมชาติที่มีอยู่ในชั้นนี้ การเปลี่ยนแปลงความเร็วการไหลผ่านชั้นนี้จะยืดเส้นแรงของสนามแม่เหล็กและทำให้แข็งแกร่งขึ้น ดูเหมือนว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในองค์ประกอบทางเคมีผ่านชั้นนี้.

3- โซนไหลเวียน

มันเป็นเขตนอกของดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียกว่าเขตการพาความร้อนเนื่องจากพลังงานจะถูกนำไปสู่พื้นผิวโดยกระบวนการพาความร้อน มันขยายจากความลึกประมาณ 210,000 กม. ไปยังพื้นผิวที่มองเห็นและมีรัศมีประมาณ 30% ของรัศมีดวงอาทิตย์.

ในโซนนี้ก๊าซพลาสม่าถูกทำให้ร้อนในโซนกลางขึ้นสู่ผิวน้ำโดยการกระทำของกระแสพาความร้อนการขยายความเย็นและการหดตัว (คล้ายกับการต้มน้ำในหม้อ).

การเพิ่มขึ้นของอนุภาคก๊าซสามารถมองเห็นได้บนพื้นผิวเป็นรูปแบบเม็ด เม็ดมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1,000 กม. เซลล์การพาความร้อนจะปลดปล่อยพลังงานในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์บนพื้นผิวอุณหภูมิประมาณ 5,600 ° C และความหนาแน่นจะเป็นศูนย์.

เมื่อก๊าซพลาสม่าถึงพื้นผิวของดวงอาทิตย์มันจะเย็นตัวลงและสะสมอยู่ที่ฐานของเขตการพาความร้อน.

กระบวนการซ้ำแล้วซ้ำอีก โฟตอนที่หลบหนีจากดวงอาทิตย์ได้สูญเสียพลังงานในเส้นทางจากนิวเคลียสและเปลี่ยนความยาวคลื่นเพื่อให้การปล่อยส่วนใหญ่อยู่ในขอบเขตที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า.

อุณหภูมิที่ลดลงในเขตการพาความร้อนช่วยให้อิออนที่หนักกว่าขององค์ประกอบเช่นคาร์บอนไนโตรเจนออกซิเจนแคลเซียมและเหล็กสามารถเก็บอิเล็กตรอนไว้ได้ สิ่งนี้ทำให้วัสดุทึบแสงมากขึ้นทำให้การผ่านของรังสียากขึ้น.

บรรยากาศของดวงอาทิตย์

ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ประกอบด้วย:

1- โฟ.

โฟโตสเฟียร์นั้นต่ำที่สุดในสามเลเยอร์ที่ประกอบกันเป็นชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์เนื่องจากเลเยอร์สองชั้นบนนั้นโปร่งใสไปจนถึงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้มากที่สุดของโฟโตสเฟียร์.

เราไม่สามารถมองเห็นได้ไกลกว่าแก๊สสว่างของโฟโตสเฟียร์ดังนั้นทุกอย่างที่อยู่ด้านล่างนี้ถือว่าเป็นการตกแต่งภายในของดวงอาทิตย์.

มันเป็นแผ่นบาง ๆ ของก๊าซไอออไนซ์ร้อนหรือหนาประมาณ 400 กม. ซึ่งส่วนล่างเป็นพื้นผิวที่มองเห็นของดวงอาทิตย์พลังงานส่วนใหญ่ที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ผ่านชั้นนี้.

จากโลกพื้นผิวนั้นดูเรียบ แต่ในความเป็นจริงมันมีความปั่นป่วนและเป็นเม็ดเนื่องจากกระแสการพาความร้อน วัสดุที่ต้มบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ถูกลมสุริยะทำ.

ความหนาแน่นของโฟโตสเฟียร์อยู่ในระดับต่ำตามมาตรฐานของโลกค่าของมันคล้ายกับความหนาแน่นของอากาศที่เราหายใจและอุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ 5,600 องศาเซลเซียส องค์ประกอบของโฟโตสเฟียร์คือในหมู่ไฮโดรเจน 74.9% และฮีเลียม 23.8% องค์ประกอบที่หนักกว่าทั้งหมดแสดงถึงมวลน้อยกว่า 2%.

2- chromosphere

ตั้งอยู่เหนือโฟโตสเฟียร์คือ Chromosphere (ทรงกลมสี) ชั้นก๊าซบาง ๆ นี้มีความหนาแน่นต่ำกว่าโฟโตสเฟียร์.

มันหนาประมาณ 2,500 กม. ที่มีอุณหภูมิที่แตกต่างกันจาก 6,000 ° C เหนือระดับโฟโตสเฟียร์ถึงช่วง 20,000 ถึง 30,000 ° C ที่ด้านบนสุด.

Chromosphere มีความโปร่งใสทางสายตามากกว่าโฟโตสเฟียร์ สีชมพูสีแดงของมันเกิดขึ้นเนื่องจากการปล่อยก๊าซของมันส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนอัลฟาก๊าซ.

สีนี้สามารถมองเห็นได้ในช่วงสุริยุปราคาทั้งหมดเมื่อมองเห็น chromosphere ชั่วครู่เป็นแสงสีเช่นเดียวกับที่ขอบที่มองเห็นได้ของโฟโตสเฟียร์หายไปหลังดวงจันทร์.

3- มงกุฎ

มันเป็นชั้นบนของชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์และขยายออกไปหลายล้านกิโลเมตรจากส่วนบนของโครโมโซมสู่อวกาศ ไม่มีขีด จำกัด สูงสุดที่กำหนดไว้อย่างดีสำหรับเม็ดมะยม.

มงกุฎสามารถมองเห็นได้ในช่วงสุริยุปราคาหรือผ่านกล้องโทรทรรศน์พิเศษที่เรียกว่า coronagraph เมื่อบล็อกโฟโตสเฟียร์ถูกบล็อก มงกุฎปรากฏเป็นพื้นที่สีขาวสว่างรอบดวงอาทิตย์.

การอ้างอิง

1. Clark, S. (2004). โลกดวงอาทิตย์และดวงจันทร์. Dunstable, Folens Publishers.
2. Giessow J. และ Giessow F. (2015). วิทยาศาสตร์ดวงอาทิตย์: สำรวจจักรวาล. เดย์ตัน บริษัท สำนักพิมพ์ Milliken.
3. หรั่ง, K. (2009). ดวงอาทิตย์จากอวกาศ. นิวยอร์กสปริงเกอร์.
4. ฟิลลิปส์, K. (1995). คำแนะนำเกี่ยวกับดวงอาทิตย์. Cambridge, Cambridge University Press.
5. Rushworth, G. (2011). ระบบสุริยะของเรา: ดวงอาทิตย์. นิวยอร์ก บริษัท การศึกษาเกณฑ์มาตรฐาน.
6. Viegas, J. (2006). บทบาทของดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะของเรา: กวีนิพนธ์แห่งความคิดปัจจุบัน. นิวยอร์กกลุ่มสำนักพิมพ์ Rosen, Inc.
7. Wilkinson, J. (2012). ดวงตาใหม่บนดวงอาทิตย์: คู่มือสำหรับภาพถ่ายดาวเทียมและการสังเกตการณ์สมัครเล่น. นิวยอร์กสปริงเกอร์.