Sun

ดวงอาทิตย์ (อังกฤษ: Sun) เป็นดาวฤกษ์ ณ ใจกลางระบบสุริยะ เป็นพลาสมาร้อนทรงเกือบกลมสมบูรณ์ โดยมีการเคลื่อนที่พาซึ่งผลิตสนามแม่เหล็กผ่าน ปัจจุบันเป็นแหล่งพลังงานสำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลก มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.39 ล้านกิโลเมตร ใหญ่กว่าโลก 109 เท่า และมีมวลประมาณ 330,000 เท่าของโลก คิดเป็นประมาณร้อยละ 99.86 ของมวลทั้งหมดของระบบสุริยะ มวลประมาณสามในสี่ของดวงอาทิตย์เป็นไฮโดรเจน ส่วนที่เหลือเป็นฮีเลียมเป็นหลัก โดยมีปริมาณธาตุหนักกว่าเล็กน้อย รวมทั้งออกซิเจน คาร์บอน นีออน และเหล็ก

ดวงอาทิตย์ หรือ ๑
ข้อมูลจากการสังเกต
ระยะห่างเฉลี่ย วัดจากโลก	1 หน่วยดาราศาสตร์ ≈ 1.496e+8 กิโลเมตร (8.19 นาทีที่ความเร็วแสง)
ความส่องสว่างปรากฏ  (V)	−26.74
ความส่องสว่างสัมบูรณ์	4.83
สเปกตรัม	G2V
ความเป็นโลหะ	Z = 0.0122
ขนาดเชิงมุม	31.6–32.7 ลิปดา
คำคุณศัพท์	ทางสุริยคติ
ลักษณะเฉพาะในวงโคจร
ระยะห่างเฉลี่ย จากแกน ดาราจักรทางช้างเผือก	≈ 2.7e+17 กิโลเมตร (27,200 ปีแสง)
คาบการโคจรครบรอบดาราจักร	2.25e+8–2.50e+8 ปี
อัตราเร็วในวงโคจร	≈ 220 กิโลเมตรต่อวินาที (โคจรรอบศูนย์กลางดาราจักรทางช้างเผือก) ≈ 20 กิโลเมตรต่อวินาที (สัมพัทธ์กับดาวดวงอื่น) ≈ 370 กิโลเมตรต่อวินาที (เมื่อเทียบกับรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล)
ลักษณะเฉพาะทางฟิสิกส์
รัศมีที่เส้นศูนย์สูตร	695,700 กิโลเมตร 696,392 กิโลเมตร 109 เท่าของโลก
ความยาวเส้นศูนย์สูตร	4.379e+6 กิโลเมตร 109 เท่าของโลก
ความแป้น	9e−6
พื้นที่ผิว	6.09e+12 ตารางกิโลเมตร 12,000 เท่าของโลก
ปริมาตร	1.41e+18 ลูกบาศก์กิโลเมตร 1,300,000 เท่าของโลก
มวล	(1.988 55 ± 0.000 25)×10^30 กิโลกรัม 333,000 เท่าของโลก
ความหนาแน่นเฉลี่ย	1.408 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 0.255 เท่าของโลก
ความเร่งโน้มถ่วงที่ผิวบริเวณเส้นศูนย์สูตร	274.0 เมตรต่อวินาที^2 27.94 แรงโน้มถ่วง 27,542.29 เซนติเมตร-กรัม-วินาที 28 เท่าของโลก
โมเมนต์ความเฉื่อย	0.070 (โดยประมาณ)
ความเร็วหลุดพ้น (วัดจากพื้นผิว)	617.7 กิโลเมตรต่อวินาที 55 เท่าของโลก
อุณหภูมิ	แกน (รูปแบบ): 1.57×10^7 เคลวิน โฟโตสเฟียร์ (เป็นผล): 5,772 เคลวิน โคโรนา: ≈ 5×10^6 เคลวิน
กำลังส่องสว่าง (Lsol)	3.828e+26 วัตต์ ≈ 3.75×10^28 ลูเมน ≈ 98 ลูเมนต่อวัตต์
ความเข้มของการส่องสว่างเฉลี่ย   (Isol)	2.009e+7 W·m^–2.sr^–1
อายุ	≈ 4.6e+9ปี
ลักษณะเฉพาะของการหมุน
ความเอียงวงโคจร	7.25° (กับระนาบสุริยวิถี) 67.23° (กับระนาบดาราจักร)
ไรต์แอสเซนชัน ของขั้วเหนือ	286.13° 19 ชั่วโมง 4 นาที 30 วินาที
เดคลิเนชัน ของขั้วเหนือ	+63.87° 63° 52' เหนือ
คาบการหมุนดาราคติ (ที่เส้นศูนย์สูตร)	25.05 วัน
(ที่ละติจูด 16°)	25.38 วัน 25 วัน 9 ชั่วโมง 7 นาที 12 วินาที
(ที่ขั้ว)	34.4 วัน
อัตราเร็วของการหมุน (ที่เส้นศูนย์สูตร)	7.189×10^3 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
ส่วนประกอบในโฟโตสเฟียร์โดยมวล
ไฮโดรเจน	73.46 %
ฮีเลียม	24.85 %
ออกซิเจน	0.77 %
คาร์บอน	0.29 %
เหล็ก	0.16 %
นีออน	0.12 %
ไนโตรเจน	0.09 %
ซิลิคอน	0.07 %
แมกนีเซียม	0.05 %
กำมะถัน	0.04 %
ข้อมูลอาจเปลี่ยนแปลงได้หากมีการค้นพบใหม่

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ลำดับหลักระดับจี (G2V) ตามการจัดประเภทดาวฤกษ์ตามระดับสเปกตรัม โดยมักถูกเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า "ดาวแคระเหลือง" ดวงอาทิตย์ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน จาก (gravitational collapse) ของสสารภายในบริเวณขนาดใหญ่ สสารนี้ส่วนใหญ่รวมอัดแน่นอยู่ที่ใจกลาง ส่วนที่เหลือบีบตัวลงลงเป็นแผ่นโคจรซึ่งกลายมาเป็นระบบสุริยะ มวลใจกลางร้อนและหนาแน่นมากจนเริ่มเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ณ แก่นดาว ซึ่งเชื่อว่าเป็นกระบวนการเกิดดาวฤกษ์ส่วนใหญ่

ดวงอาทิตย์มีอายุมาได้ประมาณครึ่งอายุขัยแล้ว ไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากนักเป็นเวลากว่า 4 พันล้านปีมาแล้ว และคาดว่าจะอยู่ในภาวะค่อนข้างเสถียรไปเช่นนี้อีก 5 พันล้านปี ในแต่ละวินาที ปฏิกิริยาหลอมนิวเคลียส (ฟิวชัน) ของดวงอาทิตย์ สามารถเปลี่ยนไฮโดรเจนอะตอมปริมาณ 600 ล้านตัน ให้กลายเป็นฮีเลียม และเปลี่ยนสสาร 4 ล้านตันให้เป็นพลังงานจากปฏิกิริยาดังกล่าว กว่าพลังงานนี้จะหนีออกจากแกนดวงอาทิตย์มาสู่พื้นผิวได้ ต้องใช้เวลานานราว 10,000 ถึง 170,000 ปี ในอีกราว 5 พันล้านปีข้างหน้า เมื่อปฏิกิริยาฟิวชันไฮโดรเจนในแก่นของดวงอาทิตย์ลดลงถึงจุดที่ไม่อยู่ในดุลยภาพอุทกสถิตต่อไป แก่นของดวงอาทิตย์จะมีความหนาแน่นและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นส่วนชั้นนอกของดวงอาทิตย์จะขยายออกจนสุดท้ายเป็นดาวยักษ์แดง มีการคำนวณว่าดวงอาทิตย์จะใหญ่พอกลืนวงโคจรปัจจุบันของดาวพุธและดาวศุกร์ และทำให้โลกไม่สามารถอาศัยอยู่ได้

มนุษย์ทราบความสำคัญของดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลกมาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ และบางวัฒนธรรมถือดวงอาทิตย์เป็นเทวดา การหมุนของโลกและวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลกเป็นรากฐานของปฏิทินสุริยคติ ซึ่งเป็นปฏิทินที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน

ภาพรวมเกี่ยวกับดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์จัดเป็นดาวฤกษ์รุ่นที่ 3 ซึ่งสันนิษฐานกันว่า ก่อตัวขึ้นโดยอิทธิพลของมหานวดาราที่อยู่ใกล้ ๆ เพราะมีการค้นพบธาตุหนัก เช่น ทองคำและยูเรเนียมในปริมาณมาก ซึ่งธาตุเหล่านี้อาจเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ชนิดดูดความร้อนขณะที่เกิดมหานวดารา หรือการดูดซับนิวตรอนในดาวฤกษ์รุ่นที่สองซึ่งมีมวลมาก

ปัจจุบันและอนาคตของดวงอาทิตย์

ตามการศึกษาแบบจำลองคอมพิวเตอร์ว่าด้วย นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าดวงอาทิตย์มีอายุประมาณ 5,000 ล้านปี ในขณะนี้ดวงอาทิตย์กำลังอยู่ในลำดับหลัก ทำไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม โดยทุก ๆ วินาที ของดวงอาทิตย์มากกว่า 4 ล้านตันถูกเปลี่ยนเป็นพลังงาน ดวงอาทิตย์ใช้เวลาโดยประมาณ 1 หมื่นล้านปีในการดำรงอยู่ในลำดับหลัก

เมื่อไฮโดรเจนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงของดวงอาทิตย์หมดลง วาระสุดท้ายของดวงอาทิตย์ก็มาถึง (คือการพ้นไปจากลำดับหลัก) โดยดวงอาทิตย์จะเริ่มพบกับจุดจบคือการแปรเปลี่ยนไปเป็นดาวยักษ์แดงภายใน 4-5 พันล้านปี ผิวนอกของดวงอาทิตย์ขยายตัวออกไป ส่วนแกนนั้นยุบตัวลงและร้อนขึ้นสลับกับเย็นลง มีการหลอมฮีเลียมเป็นคาร์บอนและออกซิเจนที่อุณหภูมิราว 100 ล้านเคลวิน จากสถานการณ์ข้างต้นดูเหมือนว่าดวงอาทิตย์จะกลืนกินโลกให้หลอมลงไปเป็นเนื้อเดียวกัน แต่จากรายงานวิจัยฉบับหนึ่งได้ศึกษาพบว่าวงโคจรของโลกจะตีตัวออกห่างดวงอาทิตย์เพราะมวลของดวงอาทิตย์ได้สูญเสียไป จนแรงดึงดูดระหว่างมวลมีค่าลดลง แต่ถึงกระนั้น น้ำทะเลก็ถูกความร้อนจากดวงอาทิตย์เผาผลาญจนระเหยสิ้นไปในอวกาศ และบรรยากาศของโลกก็อันตรธานไปจนไม่เอื้อแก่ชีวิตต่อมาได้มีการค้นพบว่าดวงอาทิตย์นั้นจะสว่างขึ้น 10 เปอร์เซนต์ ทุก ๆ 1000 ล้านปี ถึงตอนนั้นโลกก็ไม่อาจจะเอื้อต่อสิ่งมีชีวิตไปก่อนแล้ว เวลาของสิ่งมีชีวิตบนโลก จึงเหลือแค่ 500 ล้านปีเท่านั้น

แผนภาพชีวิตดวงอาทิตย์

หลังจากที่ดวงอาทิตย์ได้ผ่านสภาพการเป็นดาวยักษ์แดงแล้ว อุณหภูมิจากปฏิกิริยาการหลอมฮีเลียมที่เพิ่มสลับกับลงภายในแกน ก็จะเป็นตัวการให้ผิวดวงอาทิตย์ด้านนอกผละตัวออกจากแกน เกิดเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ แล้วอันตรธานไปในความมืดมิดของอวกาศ และเป็นวัสดุสำหรับสร้างดาวฤกษ์และระบบสุริยะรุ่นถัดไป ส่วนแกนที่เหลืออยู่ก็จะกลายเป็นดาวแคระขาวที่ร้อนจัดและมีแสงจางมาก ก่อนจะดับลงกลายเป็นดาวแคระดำ จากทั้งหมดที่กล่าวมานี้คือชีวิตของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยถึงปานกลาง

โครงสร้าง

ดวงอาทิตย์เป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มีมวลคิดเป็นร้อยละ 99 ของระบบสุริยะ ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่มีรูปทรงเกือบเป็นทรงกลม โดยมีความแบนที่ขั้วเพียงหนึ่งในเก้าล้าน ซึ่งหมายความว่าความแตกต่างของเส้นผ่านศูนย์กลางที่ขั้วกับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เส้นศูนย์สูตรมีเพียง 10 กิโลเมตร จากการที่ดวงอาทิตย์มีเฉพาะส่วนที่เป็นพลาสมา ไม่มีส่วนที่เป็นของแข็ง ทำให้อัตราเร็วของการหมุนรอบตัวเองในแต่ละส่วนมีความต่างกัน เช่นที่เส้นศูนย์สูตรจะหมุนเร็วกว่าที่ขั้ว ที่เส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์มีคาบการหมุนรอบตัวเอง 25 วัน ส่วนที่ขั้วมีคาบ 35 วัน แต่เมื่อสังเกตบนโลกแล้วจะพบว่าคาบของการหมุนรอบตัวเองที่เส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์คือ 28 วัน

ดวงอาทิตย์มีความหนาแน่นมากที่สุดบริเวณแกน ซึ่งเป็นแหล่งผลิตพลังงาน และมีค่าน้อยลงเกือบเป็นรูปเอ็กโพเนนเชียลตามระยะทางที่ห่างออกมาจากแกน และแม้ว่าภายในดวงอาทิตย์นั้นจะไม่สามารถมองเห็นได้ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถศึกษาภายในได้ผ่านทางการใช้

แกน

ส่วนสันนิษฐานว่ามีรัศมีเป็น 0.2 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ ความหนาแน่นประมาณ 150,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร หรือ 150 เท่าของความหนาแน่นของน้ำบนโลก อุณหภูมิประมาณ 13,600,000 เคลวิน ตลอดชีวิตส่วนใหญ่ของดวงอาทิตย์ ภายในแกนจะมีปฏิกิริยาฟิวชันลูกโซ่ โปรตอน-โปรตอน ซึ่งเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม พลังงานที่ได้นี้ทำให้ส่วนที่เหลือของดวงอาทิตย์สุกสว่างและเปล่งแสง

ทุก ๆ วินาที จะมีนิวเคลียสของไฮโดรเจน 3.4×10³⁸ ตัว ถูกแปรรูปเป็นฮีเลียม ผลิตพลังงานได้ 383×10²⁴ จูล หรือเทียบได้กับระเบิดไตรไนโตรโทลูอีน (TNT) ถึง 9.15×10¹⁹ กิโลกรัม พลังงานจากแกนของดวงอาทิตย์ใช้เวลานานมากในการขึ้นสู่พื้นผิว อย่างมากเป็น 50 ล้านปี อย่างน้อยเป็น 17,000 ปีเพราะโฟตอนพลังงานสูง (รังสีเอกซ์และรังสีแกมมา) ถูกดูดกลืนไปในพลาสมา แล้วเปล่งพลังงานออกมาสลับกันเรื่อย ๆ ทุก ๆ ระยะไม่กี่มิลลิเมตร

เขตแผ่รังสีความร้อน

ภาพประกอบโครงสร้างของดวงอาทิตย์

ในส่วนของเขตแผ่รังสีความร้อน ซึ่งอยู่ในช่วง 0.2 ถึง 0.7 ส่วนของรัศมีดวงอาทิตย์ ในชั้นนี้ไม่มีการพาความร้อน (convection) เพราะอัตราความแตกต่างของอุณหภูมิเทียบกับระยะความสูงน้อยกว่าอัตราการเปลี่ยนอุณหภูมิตามความสูงแบบอะเดียแบติก (adiabatic lapse rate) พลังงานในส่วนนี้ถูกนำออกมาภายนอกช้ามากดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนแล้ว

เขตพาความร้อน

ในส่วนของเขตพาความร้อน (convection zone) ซึ่งอยู่บริเวณผิวนอกที่เหลือ เป็นส่วนที่พลังงานถูกถ่ายเทผ่านแท่งความร้อน (heat column) โดยเนื้อสารที่ร้อนและมีพลังงานเริ่มต้นจากด้านล่าง แล้วไหลขึ้นด้านบนจนถึงผิว จากนั้นถ่ายเทความร้อนและกลับลงไปใหม่ แท่งความร้อนสามารถสังเกตได้จาก “เกล็ด” บนภาพถ่ายผิวดวงอาทิตย์

โฟโตสเฟียร์

ในส่วนของโฟโตสเฟียร์ (photosphere) แปลว่า ทรงกลมแห่งแสง ซึ่งเป็นส่วนที่เรามองเห็นดวงอาทิตย์ แสงสว่างที่เปล่งในดวงอาทิตย์นั้นเกิดจากอิเล็กตรอนชนกับอะตอมไฮโดรเจนเกิดเป็น H^- เหนือชั้นนี้ แสงอาทิตย์ก็จะถูกปลดปล่อยออกมา และมีอุณหภูมิต่ำลงตามความสูงที่มากขึ้น จนทำให้สังเกตเห็นรอยมัวตรงขอบดวงอาทิตย์ในภาพถ่าย (ดังภาพถ่ายด้านบน)

บรรยากาศ

ประกอบด้วย 3 ชั้น ได้แก่ ชั้นอุณหภูมิต่ำสุด (temperature minimum) โครโมสเฟียร์ (chromosphere) เขตเปลี่ยนผ่าน (transition region) โคโรนา (corona) และเฮลิโอสเฟียร์ (heliosphere) ตามลำดับจากต่ำไปสูง

ชั้นแรก ชั้นอุณหภูมิต่ำสุด มีอุณหภูมิประมาณ 4,000 เคลวิน และหนา 500 กิโลเมตร ชั้นถัดไปคือโครโมสเฟียร์ ซึ่งแปลว่ารงคมณฑล หรือทรงกลมแห่งสี เหตุที่เรียกชื่อนี้ก็เพราะเห็นเป็นแสงสีแวบขณะเกิดสุริยุปราคา ชั้นนี้หนา 2,000 กิโลเมตร ชั้นต่อไปเป็นเขตเปลี่ยนผ่านซึ่งอุณหภูมิอาจติดลบถึงล้านเคลวิน และยิ่งต่ำขึ้นไปอีกในชั้นโคโรนา ทำให้สิ่งนี้เป็นปัญหาคาใจนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งก็สันนิษฐานว่าอาจเกิดจากการต่อเชื่อมทางแม่เหล็ก (magnetic connection) ชั้นที่เหลือชั้นสุดท้ายคือ เฮลิโอสเฟียร์ หรือสุริยมณฑล คือชั้นที่อำนาจของลมสุริยะสามารถไปถึง ซึ่งอาจมากกว่า 20 หน่วยดาราศาสตร์ (20 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์)

ประวัติศาสตร์เกี่ยวกับการสังเกตดวงอาทิตย์

ความเข้าใจในอดีต

มนุษย์ในอดีตรู้เกี่ยวกับดวงอาทิตย์เพียงเป็นลูกไฟกลม ขึ้นจากท้องฟ้าในทิศตะวันออกทำให้เกิดกลางวัน และตกลงไปทางทิศตะวันตกทำให้เกิดกลางคืน ดวงอาทิตย์ให้ทั้งความสว่าง ความร้อน ความอบอุ่น ตลอดจนความหวังในจิตใจ จนมีการนับถือดวงอาทิตย์ให้เป็นเทพเจ้า มีการบูชายัญถวายเทพพระอาทิตย์ของชาว (Aztec) ซึ่งปัจจุบันอยู่ในประเทศเม็กซิโก นอกเหนือจากนี้ มนุษย์ในสมัยโบราณยังได้สร้างสิ่งประดิษฐ์สำหรับบอกตำแหน่งของดวงอาทิตย์ใน (Summer solstice) ซึ่งเป็นวันที่กลางวันยาวที่สุดในรอบปี คือประมาณวันที่ 24 มิถุนายน เช่น ที่เสาหินสโตนเฮนจ์ ในประเทศอังกฤษ และพีระมิด (El Castillo) ประเทศเม็กซิโก

ดวงอาทิตย์ตกยามเย็นคล้ายระเบิดนิวเคลียร์

การพัฒนาแนวความคิดสมัยใหม่

ต่อมานักปราชญ์ชาวกรีกชื่อ (Anaxagoras) ได้เสนอว่า ดวงอาทิตย์เป็นลูกไฟกลม ไม่ได้เป็นพระอาทิตย์ทรงพาหนะ ทำให้เขาต้องโทษประหารชีวิตในเวลาต่อมา ต่อมามีการสันนิษฐานว่าเอราโตสเทเนส ได้วัดระยะห่างจากโลกไปดวงอาทิตย์ได้เที่ยงตรงเป็นคนแรกในช่วงศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสตกาล ซึ่งวัดได้ 149 ล้านกิโลเมตร ใกล้เคียงกับที่ยอมรับในปัจจุบัน

ในเวลาต่อมา ชาวกรีกโบราณและชาวอินเดียโบราณตั้งสมมติฐาน โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ และต่อมาก็ได้รับการพิสูจน์โดยนิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัสในช่วงศตวรรษที่ 16 ต่อมา (Thomas Harriot) กาลิเลโอ กาลิเลอี และนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ สังเกตพบจุดดำบนดวงอาทิตย์ โดยกาลิเลโอเสนอว่าจุดดำบนดวงอาทิตย์คือจุดที่เกิดบนผิวดวงอาทิตย์โดยตรง มิได้เป็นวัตถุเคลื่อนที่มาบัง ในปี พ.ศ. 2215 (Giovanni Cassini) นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี และ (Jean Richer) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้หาระยะทางจากโลกไปดาวอังคาร และอาจจะสามารถหาระยะทางไปดวงอาทิตย์ได้หลังจากนั้น ไอแซก นิวตัน ได้สังเกตดวงอาทิตย์โดยให้แสงดวงอาทิตย์ผ่านปริซึม เขาพบว่าประกอบขึ้นด้วยหลาย ๆ แสงสี นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นในรุ้งกินน้ำต่อมาวิลเลียม เฮอร์เชล ได้ค้นพบการแผ่รังสีอินฟราเรดในช่วงใต้แดงจากดวงอาทิตย์ เมื่อเทคโนโลยีสเปกตรัมก้าวหน้า โยเซฟ ฟอน เฟราน์โฮเฟอร์ (Joseph von Fraunhofer) ได้ค้นพบเส้นดูดกลืนในสเปกตรัมของดวงอาทิตย์ ซึ่งต่อมาเรียกว่าเส้นเฟราน์โฮเฟอร์ (Fraunhofer line)

ช่วงแรก ๆ ของยุคใหม่ทางวิทยาศาสตร์ ปัญหาที่คาใจนักวิทยาศาสตร์ก็คือดวงอาทิตย์เอาพลังงานมาจากที่ใด ลอร์ดเคลวิน (วิลเลียม ทอมสัน) และแฮร์มันน์ ฟอน เฮล์มโฮลตซ์ (Hermann von Helmholtz) ได้เสนอ (Kelvin-Helmholtz mechanism) ในการอธิบายการพาความร้อนขึ้นสู่ผิวดวงอาทิตย์ ต่อมาในปี พ.ศ. 2447 เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด เสนอว่าพลังงานในดวงอาทิตย์มาจากปฏิกิริยาการคายพลังงานจากอนุภาคที่ถูกกระตุ้น แต่ก็คงอธิบายไม่ละเอียดเท่าของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นเจ้าของสมการสมมูลมวล-พลังงาน E=mc²

ในปี พ.ศ. 2463 เสนอว่าความร้อนและความดันภายในแกนเป็นตัวการที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชัน และก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมวลและพลังงาน สิบปีต่อมาทฤษฎีนี้เริ่มเป็นรูปเป็นร่าง โดย (Subrahmanyan Chandrasekar) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันเชื้อสายอินเดีย และฮันส์ เบเทอ นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันเชื้อสายเยอรมัน

โครงการสำรวจดวงอาทิตย์

องค์การนาซา (NASA) ได้เคยปล่อยยานสำรวจดวงอาทิตย์ในโครงการ ซึ่งปล่อยช่วงปี พ.ศ. 2502 ถึง พ.ศ. 2511 โดยทำการตรวจวัดสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์และลมสุริยะ ต่อมาก็ได้ส่งยานสกายแล็บเมื่อปี พ.ศ. 2516 ทำการศึกษาโคโรนาของดวงอาทิตย์ และการพ่นมวลของโคโรนา ในปี พ.ศ. 2534 ญี่ปุ่นได้ส่งยานโยะโกะ (阳光) เพื่อศึกษาในช่วงรังสีเอกซ์ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่า โคโรนาจะยุบลงในช่วงที่มีกิจกรรมบนผิวดวงอาทิตย์มาก ยานโยะโกะถูกปลดระวางเมื่อ พ.ศ. 2548

ภารกิจสำรวจดวงอาทิตย์ที่เรารู้จักกันมักหนีไม่พ้นหอสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์และสุริยมณฑล หรือโซโฮ (Solar and Heliospheric Observatory; SOHO) อันเป็นความร่วมมือระหว่างสหรัฐอเมริกา และสหภาพยุโรป ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2538 เดิมทีกำหนดให้ปฏิบัติงานสองปี แต่กลับปฏิบัติงานมากกว่า 10 ปี ยานโซโฮเป็นยานสังเกตการณ์ที่ทำให้เรารู้หลายอย่างเกี่ยวกับดวงอาทิตย์มากขึ้นในหลาย ๆ ช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และยังสังเกตเห็นดาวหางที่พุ่งชนดวงอาทิตย์ด้วย ส่วนอีกโครงการหนึ่งที่มีแผนจะปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2551 คือโครงการหอสังเกตการณ์สุริยพลวัต (Solar Dynamic Observatory) ซึ่งจะนำไปไว้ยังจุดลากร็องฌ์ หรือจุดสะเทินแรงดึงดูด ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

นอกเหนือจากนี้ ยังมีโครงการสังเกตระบบสุริยะจากมุมอื่น โดยมีการส่งยานยุลลิซิส (Ulysses) เมื่อ พ.ศ. 2533 โดยให้ไปยังดาวพฤหัสบดีเพื่อเหวี่ยงตัวขึ้นเหนือระนาบระบบสุริยะ ครานั้นยานสามารถสังเกตเห็นดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 ชนดาวพฤหัสบดีในปี พ.ศ. 2537 เมื่อยานยุลลิซิสถึงที่หมาย ก็จะทำการสำรวจลมสุริยะและสนามแม่เหล็กที่ละติจูดสูง ๆ และพบว่าอัตราเร็วลมสุริยะอยู่ที่ 750 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งช้ากว่าที่ได้คาดไว้ และยังมีสนามแม่เหล็กที่ทำให้รังสีคอสมิกกระเจิงด้วย

บทบาทของดวงอาทิตย์ต่อสิ่งมีชีวิต

นับตั้งแต่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ความร้อน (thermonuclear reaction) ในใจกลางดวงอาทิตย์ แผ่พลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังงานที่สะสมภายในอนุภาค ใช้เวลาเดินทางนับหมื่นนับแสนปีจนกระทั่งถึงผิวดวงอาทิตย์ และต่อด้วยการเดินทาง 8 นาทีมายังโลกของเรา ในรูปของแสงที่มองเห็น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ และรังสีอื่น ๆ ซึ่งชั้นบรรยากาศโลกได้กรองเอาสิ่งที่เป็นอันตรายเหล่านี้ออกไป เรียกชั้นนั้นว่า โอโซน ไม่นานนักพลังงานก็ถึงยังพื้นโลก ทั้งให้ความอบอุ่นน่าอยู่ในเขตหนาว หรือแม้แต่ให้ความรู้สึกรำคาญในเขตร้อน ทว่าพลังงานจากดวงอาทิตย์ก็ได้ถูกดูดซับเข้าไปในพืชและโพรทิสต์ จากนั้นพืชก็สามารถตรึงเอาคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากอากาศได้เป็นน้ำตาล ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำตาลที่ได้นั้นพืชก็จะนำไปแปรรูปเป็นทั้งผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ ออแกเนลล์ภายในเซลล์ ฯลฯ นอกเหนือจากธาตุอาหารที่ดูดขึ้นมาจากดิน

เมื่อพืชเป็นผู้ผลิต (ที่แท้จริงคือผู้แปรรูป) อาหารจากพลังงานแสงอาทิตย์ ก็ทำให้สัตว์มีอาหารจากส่วนต่าง ๆ ของพืช ในการสลายอาหารของสัตว์ สิ่งสำคัญที่สุดนอกจากอาหารที่ได้รับแล้วก็คือออกซิเจน ซึ่งเป็นของเสียในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เพื่อไปรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายในกระบวนการสลายสารอาหารระดับเซลล์ ขณะเดียวกันสัตว์ก็หายใจเอาแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นสารพลังงานต่ำออกมา เพื่อที่พืชจะได้ตรึงอีกครั้งเป็นวัฏจักร

ดูเพิ่ม

• ระบบสุริยะ

อ้างอิง

1. NASA "Sun Fact Sheet"
2. Sun:Facts & figures 2008-01-02 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน NASA Solar System Exploration page
3. Seidelmann, P.K.; และคณะ (2000). . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 12 May 2020. สืบค้นเมื่อ 22 March 2006.
4. . NASA. 2 October 2008. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2019-03-29. สืบค้นเมื่อ 7 March 2011.
5. . NASA. 6 February 2011. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2011-03-08. สืบค้นเมื่อ 7 March 2011.
6. Charbonneau, P. (2014). "Solar Dynamo Theory". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 52: 251–290. Bibcode:2014ARA&A..52..251C. doi:10.1146/annurev-astro-081913-040012. S2CID 17829477.
7. Woolfson, M. (2000). "The origin and evolution of the solar system" (PDF). . 41 (1): 12. Bibcode:2000A&G....41a..12W. doi:10.1046/j.1468-4004.2000.00012.x. (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 11 July 2020. สืบค้นเมื่อ 12 April 2020.
8. Basu, S.; Antia, H.M. (2008). "Helioseismology and Solar Abundances". . 457 (5–6): 217–283. :0711.4590. Bibcode:2008PhR...457..217B. doi:10.1016/j.physrep.2007.12.002. S2CID 119302796.
9. Falk, S.W.; Lattmer, J.M.; Margolis, S.H. (1977). "Are supernovae sources of presolar grains?". Nature. 270 (5639): 700–701. Bibcode:1977Natur.270..700F. doi:10.1038/270700a0. S2CID 4240932.
10. Bonanno, A.; Schlattl, H.; Paternò, L. (2002). "The age of the Sun and the relativistic corrections in the EOS". . 390 (3): 1115–1118. :astro-ph/0204331. Bibcode:2002A&A...390.1115B. doi:10.1051/0004-6361:20020749.
11. Pogge, Richard W. (1997). . New Vistas in Astronomy. The Ohio State University (Department of Astronomy). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (lecture notes)เมื่อ 2005-12-18. สืบค้นเมื่อ 2005-12-07.
12. Boothroyd, A.I.; Sackmann, I.‐J. (1999). "The CNO Isotopes: Deep Circulation in Red Giants and First and Second Dredge‐up". The Astrophysical Journal. 510 (1): 232–250. :astro-ph/9512121. Bibcode:1999ApJ...510..232B. doi:10.1086/306546. S2CID 561413.
13. Godier, S.; Rozelot, J.-P. (2000). (PDF). . 355: 365–374. Bibcode:2000A&A...355..365G. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 10 May 2011. สืบค้นเมื่อ 22 February 2006.
14. Lewis, Richard (1983). The Illustrated Encyclopedia of the Universe. Harmony Books, New York. p. 65.
15. Plait, Phil (1997). "Bitesize Tour of the Solar System: The Long Climb from the Sun's Core". Bad Astronomy. สืบค้นเมื่อ 2006-03-22.
16. Gibson, Edward G. (1973). The Quiet Sun. NASA.
17. Shu, Frank H. (1991). The Physics of Astrophysics. University Science Books.
18. "Galileo Galilei (1564–1642)". BBC. สืบค้นเมื่อ 2006-03-22.
19. "Sir Isaac Newton (1643–1727)". BBC. สืบค้นเมื่อ 2006-03-22.
20. . Cool Cosmos. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-02-25. สืบค้นเมื่อ 2006-03-22.
21. Darden, Lindley (1998). . Macmillan's Magazine. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-08-17. สืบค้นเมื่อ 2007-07-30.
22. "Studying the stars, testing relativity: Sir Arthur Eddington". ESA Space Science. 2005-06-15.
23. Bethe, H. (1938). "On the Formation of Deuterons by Proton Combination". Physical Review. 54: 862–862.
24. Bethe, H. (1939). "Energy Production in Stars". Physical Review. 55: 434–456.
25. "Pioneer 6-7-8-9-E". Encyclopedia Astronautica. สืบค้นเมื่อ 2006-03-22.
26. Japan Aerospace Exploration Agency (2005). . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2013-08-10. สืบค้นเมื่อ 2006-03-22.
27. . NASA. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2010-07-06. สืบค้นเมื่อ 2007-07-30.
28. . NASA. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2006-01-06. สืบค้นเมื่อ 2006-03-22.

อ่านเพิ่ม

• Cohen, Richard (2010). Chasing the Sun: The Epic Story of the Star That Gives Us Life. Simon & Schuster. ISBN .
• Hudson, Hugh (2008). "Solar Activity". . 3 (3): 3967. Bibcode:2008SchpJ...3.3967H. doi:10.4249/scholarpedia.3967.
• Thompson, M.J. (August 2004). "Solar interior: Helioseismology and the Sun's interior". . 45 (4): 21–25. Bibcode:2004A&G....45d..21T. doi:10.1046/j.1468-4004.2003.45421.x.
• สารานุกรมดาราศาสตร์ออนไลน์ เรื่อง ดวงอาทิตย์ 2007-09-28 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• ข้อมูล ดวงอาทิตย์ จากหอดูดาวเกิดแก้ว 2007-08-09 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• โครงการเครือข่ายสารสนเทศดาราศาสตร์ - บทที่ 6 เรื่อง ดวงอาทิตย์ 2007-09-28 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน

แหล่งข้อมูลอื่น

• ภาพถ่ายดวงอาทิตย์จากยาน SOHO
• Nasa SOHO (Solar & Heliospheric Observatory) satellite FAQ 2005-03-06 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Sun Profile 2011-03-02 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน by NASA's Solar System Exploration
• Solar Sounds from Stanford
• สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน เล่มที่ ๑ เรื่องที่ ๑ ดวงอาทิตย์