ระบบสุริยะ (Solar System)

NASA/JPL กําเนิดระบบสุริยะ

ระบบสุริยะประกอบดวยดวงอาทิตย ดาวเคราะห 9 ดวงและดวงจันทรบริวารของดาวเคราะหรวมกวา 90 ดวง ดาวหางและอุกกาบาต วัตถุทั้งหมดในระบบสุริยะลวนโคจรรอบดวงอาทิตยไปในทิศทางเดียวกันและมีระนาบทางโคจรเกือบตั้งฉากกับแกนหมุนของดวงอาทิตย ทั้งนี้อาจเปนเพราะวามวลสารเหลานี้เกิดมาพรอมกับดวงอาทิตย ดวงอาทิตยมีมวลมากที่สุดจึงเปนจุดศูนยกลางของระบบสุริยะ โดยมีแรงโนมถวงยึดใหดาวเคราะหทั้งหลายโคจรอยูโดยรอบ

ดวงอาทิตยกอกําเนิดขึ้นจากกลุมกาซและฝุน ที่เรียกวา โซลารเนบิวลา (Solar Nebula) เมื่อประมาณ 4,600 ลานปที่ผานมา ตามลําดับขั้นตอนดังนี้

1) ดวยอิทธิพลของแรงโนมถวงของกลุมกาซและฝุนในโซลารเนบิวลาซึ่งหมุนรอบตัวเองทําใหยุบตัวลงอยางชาๆ 2) กาซและฝุนสวนใหญยุบตัวลงทําใหใจกลางของโซลารเนบิวลามีความกดดันสูงขึ้น และหมุนรอบตัวเองเร็วขึ้น

เรื่อยๆ เปนผลใหเศษฝุนและกาซที่เหลือโคจรรอบแกนหมุน มีรูปรางเหมือนเปนจานแบน ฝุนและกาซบางสวนถูกเรงออกมาจากแกนหมุน

3) เมื่อมีอายุไดประมาณ 100,000 ป อุณหภูมิที่ใจกลางสูงถึง 15 ลานเคลวิน จึงเริ่มเกิดปฏิกิริยาเทอรโมนิวเคลียรขึ้นที่แกนกลาง เกิดเปนดวงอาทิตยที่มีอายุนอยสองสวางแตยังถูกหอมลอมไปดวยกาซและฝุนที่เหลือเปนจํานวนมาก

4) เมื่อเวลาผานไปหลายสิบลานป กาซและฝุนที่เหลือชนกันไปมา ทําใหบางสวนเกาะติดกันจนมีขนาดใหญขึ้น โดยเฉพาะบริเวณที่อยูใกลดวงอาทิตยซึ่งมีอุณหภูมิและแรงโนมถวงที่สูงกวาบริเวณที่หางออกไป

5) กาซและฝุนบริเวณขอบนอกอยูในบริเวณท่ีมีอุณหภูมิตํ่ากวาและไดรับอิทธิพลจากแรงโนมถวงนอยกวาบริเวณที่ใกลดวงอาทิตย จึงยุบรวมตัวกันอยางชาๆ กอตัวเปนดาวเคราะหขนาดใหญที่เต็มไปดวยกาซเปนจํานวนมาก

6) ใชเวลานับรอยลานป ดาวเคราะหตางๆ จงึจะมีรูปรางที่เกือบสมบูรณ เศษหินและฝุนที่เหลือกลายเปนดาวเคราะหนอย ดวงจันทรบริวารและวงแหวนของดาวเคราะห รวมท้ังวัตถุขนาดเล็กและดาวหาง

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 1 -

ภาพแสดงลําดับขั้นตอนการเกิดระบบสุริยะจากจากกลุมกาซยุบตัวลงดวยอิทธิพลของแรงโนมถวง มาเปนดวงอาทิตยและดาวเคราะหตางๆ (ภาพจากหนังสือ Discovering the Universe 6th edition)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 2 -

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 3 -

ตารางที่ 1 ขอมูลทางกายภาพของดาวเคราะห

ดาวเคราะห ขอมูล ทางกายภาพ

พุธ ศุกร โลก อังคาร พฤหัสบดี เสาร ยูเรนัส เนปจูน พลูโต

ระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย (ลาน กิโลเมตร)

57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1,431.9 2,877.4 4,497.8 5,914.7

ระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย (หนวยดาราศาสตร:AU*)

0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.57 19.19 30.07 39.54

คาบการโคจรรอบดวงอาทิตย (ป)

0.24 0.62 1.00 1.88 11.86 29.37 84.10 164.86 248.60

ระนาบทางโคจรเอียงทํามุมกับระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย (องศา)

7.00 3.39 0.00 1.85 1.30 2.48 0.77 1.77 17.12

ขนาดเสนผานศูนยกลาง (กิโลเมตร)

4,880 12,104 12,756 6,794 142,984 120,536 51,118 49,528 2,300

ขนาดเสนผานศูนยกลาง (เทาของเสนผานศูนยกลางโลก)

0.38 0.95 1.00 0.53 11.21 9.45 4.01 3.88 0.18

มวล (กิโลกรัม) 3.30x1023 4.87x1024 5.97x1024 6.42x1023 1.90x1027 5.69x1026 8.68x1025 1.02x1026 1.31x1022

ความหนาแนนเฉลีย่ (กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร)

5,430 5,243 5,515 3,934 1,326 687 1,318 1,638 2,000

จํานวนดวงจันทรบริวาร

0 0 1 2 39 30 21 8 1

หมายเหตุ

1) * หนวยดาราศาสตร (Astronomical Unit : AU) คือ ระยะทางเฉลี่ยระหวางโลกกับดวงอาทิตย = 149.6 ลานกิโลเมตร 2) ที่มาขอมูลจํานวนดวงจันทรบริวารของดาวเคราะห จาก Jet Propulsion Laboratory, NASA, 2002

ดาวเคราะหในระบบสุริยะ

© Calvin J. Hamilton

คําวา ดาวเคราะห หรือ PLANET มาจากภาษากรีก ซึ่งแปลวา นักเดินทางที่ไรจุดหมาย (wanderer) ต้ังขึ้นเมื่อชาวกรีกสังเกตพบวาดาวเคราะหนั้นเคล่ือนที่ไปบนทองฟาโดยมีตําแหนงที่ไมคงที่ เมื่อเทียบกับดาวฤกษดวงอื่นๆ ดาวเคราะหทุกดวงเคล่ือนที่รอบดวงอาทิตยตามเสนทางที่คงที่ เรียกวา เสนทางโคจรหรือ วงโคจร เมื่อไมนานมานี้มีการคนพบวา ดาวฤกษที่อยูหางจากเราออกไปนั้นก็มีดาวเคราะหเปนบริวารอยูหลายดวงเชนเดียวกันกับดวงอาทิตยของเรา

ดาวเคราะหสวนใหญนั้นจะมีดวงจันทรบริวารอยูหลายดวง ดาวเคราะหขนาดใหญเปนดาวเคราะหกาซ มีวงแหวน

ลอมรอบไดแก ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน วงแหวนดาวเสารนับวามีขนาดใหญและสวยงามที่สุดในบรรดาดาวเคราะหเหลานี้ เราสามารถสังเกตวงแหวนดาวเสารดวยกลองดูดาวขนาดเล็กได วงแหวนของดาวเคราะหนั้นประกอบไปดวยเศษหินและน้ําแข็งอยูเปนจํานวนมาก มีขนาดแตกตางกันไป อาจมีขนาดเล็กเทากับผงฝุน จนถึงขนาดเทากอนหินกอนโตเทาบาน

เราสามารถจําแนกดาวเคราะหทั้ง 9 ดวงออกเปน ดาวเคราะหชั้นใน ซึ่งไดแก ดาวพุธ ดาวศุกร โลก และดาวอังคาร ซึ่งมี

ขนาดคอนขางเล็ก มีพ้ืนผิวเปนของแข็ง และโคจรอยูใกลกับดวงอาทิตย เมื่อเทียบกลับดาวเคราะหชั้นนอก อันไดแก ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต ที่มีขนาดใหญและมีองคประกอบสวนใหญเปนกาซ (ยกเวนดาวพลูโต) และโคจรอยูหางจากดวงอาทิตยมาก

ดาวเคราะหตางๆ และดวงจันทรบริวารของดาวเคราะหเหลานี้มีพ้ืนผิวเปนของแข็ง จะเต็มไปดวยหลุมบออันเนื่องมาจาก

การพุงชนของดาวหางและอุกกาบาต ดังนั้นการศึกษาหลุมบอเหลานี้ทําใหเราสามารถทราบถึงอดีตของดาวเคราะหแตละดวงได การสงยานสํารวจอวกาศไปยังดาวเคราะหตางๆ ก็ยังชวยใหเราคนพบวงแหวนของดาวเคราะหและดวงจันทรบริวารเพ่ิมขึ้น และยังสามารถถายภาพและทําแผนที่พ้ืนผิวของดาวเคราะห ตลอดทั้งดวงจันทรบริวารไดอยางละเอียด

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 4 -

วงโคจรของดาวเคราะห

วงโคจรของดาวเคราะหมีลักษณะเปนรูปวงรีและอยูในระนาบที่เกือบตั้งฉากกับแกนหมุนของดวงอาทิตย (ยกเวนดาวพลูโตที่มีวงโคจรเอียงทํามุมถึง 17 องศา) มีกอนวัตถุนับลานๆ ชิ้นโคจรอยูระหวางวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี เรียกวา แถบดาวเคราะหนอย (Asteroid Belt) แรงโนมถวงของดาวพฤหัสบดีทําใหวัตถุเหลานี้ไมสามารถรวมตัวกันและกลายเปนดาวเคราะหได

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 5 -

เราสามารถจินตนาการไดวาระบบสุริยะของเรากวางใหญเพียงใด โดยเริ่มเปรียบเทียบจากระยะทางระหวางโลกกับดวง

อาทิตย ซึ่งแสงอาทิตยที่เดินทางดวยความเร็วถึง 300,000 กโิลเมตรตอวินาที ตองใชเวลาเดินทางประมาณ 8 นาทีจึงจะมาถึงโลก แสงอาทิตยตองใชเวลาถึง 43 นาทีในการเดินทางถึงดาวพฤหัสบดี และใชเวลาเกือบ 7 ชัว่โมงเพื่อที่จะไปถึงดาวพลูโตที่อยูไกลที่สุดจากดวงอาทิตย

ดวงอาทิตย

ดวงอาทิตย เปนดาวฤกษที่อยูใกลโลกของเรามากที่สุด อยูหางประมาณ 150 ลานกิโลเมตร ดาวฤกษที่อยูใกลโลกเปนอันดับสองคือ ดาวพรอกซิมาเซนทอรี ซึ่งอยูไกลกวาดวงอาทิตยถึง 268,000 เทา พลังงานความรอนและแสงสวางจากดวงอาทิตยเกื้อกูลชีวิตบนโลก พืชสีเขียวที่เปนแหลงอาหารพื้นฐานของโลกใชแสงอาทิตยในกระบวนการสังเคราะหแสง (Photosynthesis) ความสัมพันธระหวางโลกกับดวงอาทิตยยังทําใหเกิดฤดูกาล กระแสน้ําในมหาสมุทร ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ โครงสรางของดวงอาทิตย

ดวงอาทิตยมีมวลมหาศาลเมื่อเทียบกับโลก (มากกวาโลกถึง 333,400 เทา) อิทธิพลของแรงโนมถวงทําใหแกนกลาง (Core) ของดวงอาทิตยมีความดันและอุณหภูมิสูงมาก (มีความดันสูงเปนพันลานเทาของความดันบรรยากาศโลก และมีความหนาแนนประมาณ 160 เทาของความหนาแนนของน้ํา) อุณหภูมิที่แกนกลางของดวงอาทิตยสูงถึง 16 ลานเคลวิน สูงพอสําหรับการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียรฟวชัน (Nuclear Fusion) ซึ่งหลอมไฮโดรเจนใหกลายเปนฮีเลียม และปลดปลอยพลังงานออกมาอยางมหาศาล พลังงานที่ดวงอาทิตยปลดปลอยออกมาในแตละวินาทีสูงถึง 383,000 ลานลานลาน กิโลวัตต หรือเทากับการระเบิดของลูกระเบิดทีเอ็นทีปริมาณ 100,000 ลานตัน

ภาพตัดขวาง แสดงโครงสรางภายในและชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 6 -

โครงสรางภายในของดวงอาทิตยถัดจากแกนกลางออกมา คือ โซนการแผรังสี (Radiative Zone) และโซนการพารังสี (Convective Zone) ตามลําดับ ซึ่งอุณหภูมิจะคอยๆ ลดลงจาก 8 ลานเคลวิน เปน 7,000 เคลวิน โฟตอนท่ีเกิดในแกนกลางของดวงอาทิตยจะใชเวลายาวนานถึง 200,000 ป ในการเดินทางผานโซนทั้งสองออกมาสูพ้ืนผิวของดวงอาทิตยที่เรียกวา ชั้นโฟโตสเฟยร (Photosphere) มีความหนาประมาณ 500 กิโลเมตร กาซรอนในชั้นโฟโตสเฟยรของดวงอาทิตยมีอุณหภูมิประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส เปนตนกําเนดิของแสงอาทิตยที่เราเห็นจากโลก ในชั้นนี้ยังมีปรากฏการณอ่ืนๆ เชน การพุงของพวยกาซ (Prominences) การลุกจา (Flare) และการเกิดจุดบนดวงอาทิตย (Sunspots) ซึ่งสัมพันธกับการเปลี่ยนแปลงของสนามแมเหล็กบนดวงอาทิตย ถัดจากชั้นโฟโตสเฟยรขึ้นไปถึง 10,000 กิโลเมตรเรียกวา ชั้นโครโมสเฟยร (Chromosphere) มีอุณหภูมิประมาณ 10,000 องศาเซลเซียส บรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตยแผออกไปไกลหลายลานกิโลเมตร เรียกวา คอโรนา (Corona) มีอุณหภูมิสูงถึง 2 ลานองศาเซลเซียส

ภาพถาย บรรยากาศชั้นโครโมสเฟยร (สีแดง)

ภาพถายบรรยากาศชั้นคอโรนาของดวงอาทิตยที่แผออกไปไกลหลายลานกิโลเมตร สามารถสังเกตเห็นไดในขณะที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 7 -

จุดบนดวงอาทิตย (Sunspots)

จากภาพถายของพื้นผิวดวงอาทิตย มีบริเวณท่ีเปนจุดสีดํา หรือที่เรียกวา จุดบนดวงอาทิตย (Sunspots) ซึ่งเกิดจากการเปล่ียนแปลงของสนามแมเหล็กบนดวงอาทิตยที่กั้นกาซรอนมิใหพุงขึ้นมาสูผิวในบริเวณนั้น จึงทําใหบริเวณดังกลาวมีอุณหภูมิตํ่ากวาบริเวณขางเคียง จากภาพขยายจะเห็นวาบริเวณใจกลางของจุดบนดวงอาทิตยจะมืดสนิท บริเวณนี้เรียกวา อัมบรา (Umbra) สวนบริเวณขอบนอกของจุดบนดวงอาทิตยนั้นสวางกวาบริเวณใจกลาง เรียกบริเวณนี้วา พีนัมบรา (Penumbra) จากภาพจะเห็นวา จุดบนดวงอาทิตยนั้นบางจุดอาจมีขนาดใหญกวาโลกหลายเทา

ภาพจุดบนดวงอาทิตย (Sunspots) แสดงบริเวณอัมบราและพีนัมบรา เปรียบเทียบกับขนาดของโลก

นักดาราศาสตรสังเกตพบวาจุดบนดวงอาทิตยเปล่ียนแปลงอยูตลอดเวลาทั้งตําแหนงที่ปรากฏและจํานวนจุด โดยมีคาบการเปล่ียนแปลงทุกๆ 11 ป เรียกวา รอบการเปลี่ยนแปลงของจุดบนดวงอาทิตย (Sunspots cycle) ปรากฏการณอ่ืนๆ บนดวงอาทิตยยังมีรอบการเปลี่ยนแปลงสัมพันธกับรอบการเปล่ียนแปลงของจุดบนดวงอาทิตยดวย เชน การเกิดการระเบิดจา (Solar Flare) เปนตน

กราฟแสดงรอบการเปลี่ยนแปลงของจุดบนดวงอาทิตย แกนนอนแสดงป ค.ศ. แกนตั้งแสดงจํานวนจุดบนดวงอาทิตย

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 8 -

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 9 -

ตารางท่ี 2 ขอมูลดวงอาทิตย

ชนิดสเปกตรัมของดาวฤกษ G2 V อายุ 4,500 ลานป ระยะหางเฉล่ียจากโลก 150 ลานกิโลเมตร อัตราเร็วในการหมุนรอบตัวเอง (ที่เสนศูนยสูตร) 26.8 วัน อัตราเร็วในการหมุนรอบตัวเอง (ที่ขั้ว) 36 วัน เสนผานศูนยกลาง 1.4 ลานกิโลเมตร มวล 1.99 x 1030 กิโลกรัม สวนประกอบ ไฮโดรเจน 92.1%, ฮีเลียม 7.8% และธาตุอื่นๆ 0.1% อุณหภูมิที่พ้ืนผิว (โฟโตสเฟยร) 5,780 เคลวิน พลังงานที่ใหออกมา (กําลังสองสวาง) 3.83 x 1033 ergs/sec

ดาวพุธ (Mercury)

ภาพถายดาวพุธ จากยานมารีเนอร 10 (NASA/JPL)

ดาวพุธเปนดาวเคราะหที่อยูใกลดวงอาทิตยมากที่สุด จึงปรากฏใหเห็นบนทองฟาไมไกลจากตําแหนงของดวงอาทิตย ดังนั้นเราจึงสังเกตเห็นดาวพุธไดในชวงเวลาใกลค่ําหรือรุงเชา เราจะเห็นดาวพุธไดดีที่สุดเมื่อมันอยูในตําแหนงที่ไกลที่สุดจากดวงอาทิตย นอกจากนี้ในบางโอกาส เราสามารถมองเห็นดาวพุธได เมื่อมันโคจรผานทางดานหนาของดวงอาทิตย

ดาวพุธมีแกนหมนุที่เกือบตั้งฉากกับระนาบการโคจรรอบดวงอาทิตย ดาวพุธหมุนรอบตัวเองชามาก โดยจะหมุนรอบตัวเองครบ 3 รอบเมื่อโคจรรอบดวงอาทิตยครบ 2 รอบ วงโคจรของดาวพุธจึงแปลกประหลาดจากดาวเคราะหอ่ืนๆ การหมุนรอบตัวเองที่ชามากนี้ ทําใหดาวพุธไมมีชั้นบรรยากาศหอหุม ซึ่งสงผลใหพ้ืนผิวดาวพุธมีการเปล่ียนแปลงอุณหภูมิอยางมาก ต้ังแต –183 ถึง 427องศาเซลเซียส (มีอุณหภูมิตํ่าสุดในดานมืด และมีอุณหภูมิสูงสุดในดานที่รับแสงอาทิตย)

มนุษยไดสงยานอวกาศ มารีเนอร 10 ไปสํารวจและทําแผนที่พ้ืนผิวดาวพุธเปนครั้งแรก ในป พ.ศ. 2517 แตเพราะการที่มันอยูใกลดวงอาทิตยมากจึงสามารถทําแผนที่ไดเพียงรอยละ 45 ของพ้ืนที่ทั้งหมด

โครงสรางภายในของดาวพุธ

ดาวพุธมีขนาดใหญกวาดวงจันทรของโลกเพียงเล็กนอย ไมมชีั้นบรรยากาศหอหุม แหงแลงและเต็มไปดวยหลุมอุกกาบาตมากมาย สวนใหญจะเปนหลุมที่มีอายุมากแลว แสดงวาที่ผานมาไมคอยมีการระเบิดของภูเขาไฟ มิฉะนั้นหลุมเหลานี้ตองปกคลุมไปดวยเถาถานและลาวา แกนกลางของดาวพุธเปนแกนเหล็กขนาดใหญ มีเสนผานศูนยกลางถึง 3,700 กิโลเมตร (ประมาณ 42 % ของปริมาตรดาวเคราะหทั้งดวง) รอบแกนกลางมีแมนเทิล (หนาประมาณ 600 กิโลเมตร) และมีเปลือกแข็งหุม ซึ่งมีองคประกอบเปนทรายซิลิเกตเชนเดียวกับที่พบบนโลกของเรา

© Calvin J. Hamilton ภาพตัดขวางแสดงโครงสรางภายใน

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 10 -

พื้นผิวดาวพุธ ดาวพุธมีพ้ืนผิวที่คลายคลึงกับพ้ืนผิวดวงจันทร เต็มไปดวยหลุมอุกกาบาตมากมาย มีบางบริเวณมีลักษณะเปนแองที่ราบขนาดใหญซึ่งสันนิษฐานวาเกิดจากการพุงชนของอุกกาบาตในยุคเริ่มแรกของระบบสุริยะ ทําใหพ้ืนที่โดยรอบกลายเปนเทือกเขาที่สูง แองที่ราบแคลอริส (Caloris Basin) มีเสนผานศูนยกลางที่กวางถึง 1,300 กิโลเมตร จากภาพถายที่ไดจากยานมารีเนอร 10 จุดศูนยกลางของหลุมอยูในเงามืดและสังเกตเห็นเพียงแนวขอบหลุมที่ประกอบไปดวยเทือกเขาที่ตอเนื่องกัน เทือกเขาเหลานี้มีความสูงถึง 2 กิโลเมตร

ภาพถายพ้ืนผิวดาวพุธ แองที่ราบลุมแคลอลิส

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 11 -

ดาวศุกร (Venus)

ภาพถายดาวศุกรในชวงรังสีอัลตราไวโอเลต จากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ดาวศุกรปรากฏเปนเส้ียวเชนเดียวกับดวงจันทร โดยเราสามารถสังเกตไดดวยกลองโทรทรรศน ดาวศุกรนั้นมีขนาด

ใหญกวาและอยูใกลโลกมากกวาดาวพุธ เราจึงสังเกตเห็นดาวศุกรสวางจากวาดาวพุธมาก และมีความสวางเปนรองจากดวงจันทรในยามค่ําคืน เมื่อดาวศุกรปรากฏใหเห็นในเวลาใกลค่ํา คนในสมัยกอนตั้งชื่อใหวาเปน ดาวประจําเมือง และเรียกวา ดาวประกายพรึก เมื่อปรากฏใหเหน็ในเวลารุงเชา ดาวศุกรนั้นมีขนาดใหญเกือบเทากับโลกของเราและมีชั้นบรรยากาศที่หนาหอหุมอยู

ดาวศุกรมีแกนหมุนเกือบตั้งฉากกับระนาบวงโคจรรอบดวงอาทิตย ดาวศุกรหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก ซึ่งแตกตางจากดาวเคราะหดวงอื่นๆ ดาวศุกรหมุนรอบตัวเองใชเวลา 243 วัน และโคจรรอบดวงอาทิตยครบ 1 รอบ ในเวลา 228 วัน ดาวศุกรจึงมีชวงเวลา 1 วันที่ยาวนานกวา 1 ป

โครงสรางดาวศุกร

ดาวศุกรกับโลกนั้นเปรียบเสมือนเปนฝาแฝด เพราะดาวเคราะหทั้งสองมีขนาดและความหนาแนนใกลเคียงกัน จึงมีโครงสรางภายในที่คลายคลึงกันดวย แกนกลางประกอบไปดวยเหล็ก มีรัศมี 3,000 กิโลเมตร) ชั้นแมนเทิล มีความหนา 3,000 กิโลเมตร และเปลือกแข็งที่ประกอบดวยหินซิลิเกต มีความหนา 50 กิโลเมตร นอกจากนี้พ้ืนผิวดาวศุกรยังประกอบไปดวยภูเขาไฟและมีชั้นบรรยากาศหอหุม ชวยในการปองกันรังสีและอุกกาบาตจากภายนอก แตชั้นบรรยากาศของดาวศุกรนั้นหนาแนนกวาของโลกมาก มีความดันบรรยากาศที่พ้ืนผิวประมาณ 90 เทาของความดันบรรยากาศที่พ้ืนผิวโลก และยังเต็มไปดวยกาซคารบอนไดออกไซดและกรดซัลฟูริก ซึ่งทําใหเกิดปรากฏการณเรือนกระจก ที่เปนสาเหตุใหพ้ืนผิวดาวศุกรมีอุณหภูมิสูงถึง 467 องศาเซลเซียส

© Calvin J. Hamilton ภาพตัดขวางแสดงโครงสรางภายใน

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 12 -

พื้นผิวดาวศุกร ยานแมคเจลแลนถูกสงขึ้นไปในอวกาศในป พ.ศ. 2532 เพ่ือทําแผนที่ดาวศุกรแบบสามมิติโดยใชเรดาร ซึ่งมีหลักการ

งายๆ คือ การสงคล่ืนไมโครเวฟไปสะทอนที่พ้ืนผิวของดาวศุกร และวัดความลาชาของคล่ืนที่สะทอนกลับมา ประกอบกับการรูตําแหนงที่แนนอนของยานแมคเจลแลน ทําใหเราทราบถึงความสูงต่ําของพื้นผิวและสามารถทําแผนที่แบบสามมิติได นอกจากนี้การใชเรดารยังมีขอดีที่สามารถสํารวจทะลุผานชั้นบรรยากาศที่หนาแนนและชั้นฝุนที่ปกคลุมพ้ืนผิวของดาวศุกรได

พ้ืนผิวของดาวศุกรปกคลุมไปดวยที่ราบที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ ประมาณ 80% ของพ้ืนที่ทั้งหมด มีสวนที่เปนที่

สูงอยูเพียงเล็กนอย บริเวณท่ีสูงอะโฟรไดท (Aphrodite) มีรูปรางคลายแมงปองวางตัวอยูในแนวเสนศูนยสูตรของดาวศุกร ที่บริเวณขั้วเหนือของดาว มีภูเขาขนาดยักษ มีชื่อวา ภูเขาแมกซเวลล (Maxwell Montes) ซึ่งมีความสูงถึง 11 กิโลเมตร (สูงกวายอดเขาเอเวอเรสตถึง 2 กิโลเมตร)

ภาพถายดาวศุกรเต็มดวง เปนภาพถายดวยเทคนิคเรดารจากยานแมคเจลแลน (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 13 -

แผนท่ีดาวศุกร

ภาพถายพ้ืนผิวของดาวศุกรแบบ 3 มิติ (NASA/JPL/Seal)

ภาพถายพ้ืนผิวของโลกแบบ 3 มิติ (NASA/USGS) ภูเขาไฟบนดาวศุกร ภูเขาไฟบนดาวศุกรแตกตางจากภูเขาไฟบนโลก บนโลกมีน้ําอยูมากมาย กาซที่พุงออกมาจากภูเขาไฟเชน กาซคารบอนไดออกไซดและกาซซัลเฟอรไดออกไซด จะละลายกลับลงไปในน้ําในมหาสมุทร และตกตะกอนอยูใตมหาสมุทร แตการที่บนดาวศุกรไมมีน้ํา ทําใหกาซตางๆที่พุงออกมาจากปลองภูเขาไฟ โดยเฉพาะกาซคารบอนไดออกไซด กลายเปนสวนหนึ่งของชั้นบรรยากาศทําใหเกิดปรากฏการณเรือนกระจก นอกจากนี้กาซซัลเฟอรไดออกไซดยังทําปฏิกิริยากับน้ําในบรรยากาศกลายเปนกรดซัลฟูริกซึ่งถาไมเก็บกักอยูในชั้นเมฆก็จะตกลงสูพ้ืนผิวดาวศุกร

ภาพภูเขาไฟและเสนทางลาวาบนดาวศุกร เปนภาพถายดวยเทคนิคเรดารจากยานแมคเจลแลน (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 14 -

โลก

โลกของเราเปนดาวเคราะหที่อยูหางจากดวงอาทิตยเปนลําดับที่ 3 ถัดออกมาจากดาวพุธ และดาวศุกร โลกมีขนาดใหญเปนอันดับที่ 5 ในบรรดาดาวเคราะหทั้งหมดในระบบสุริยะ เสนผานศูนยกลางของโลกใหญกวาดาวศุกรเพียงไมกี่รอยกิโลเมตร โลกอยูหางจากดวงอาทิตยในระยะที่พอเหมาะ ทําใหมีอุณหภูมิ สภาวะอากาศและปจจัยอื่นๆ ที่เอ้ืออํานวยตอส่ิงมีชีวิต

ภาพโลกเต็มดวง โครงสรางภายในของโลก

จากการศึกษาโดยใชเทคนิคเกี่ยวกับแผนดินไหว (Seismic Techniques) ทําใหนักวิทยาศาสตรทราบถึงโครงสรางภายในของโลกที่แบงไดเปนชั้นตางๆ ดังนี้

1) แกนกลางชั้นใน มีลักษณะเปนของแข็งที่ประกอบดวยเหล็กเปนสวนใหญ มีอุณหภูมิสูงประมาณ 7,500 เคลวิน (สูงกวาที่พ้ืนผิวของดวงอาทิตย) มีรัศมีประมาณ 1,200 กิโลเมตร

2) แกนกลางชั้นนอก มีลักษณะเปนของเหลวที่ประกอบดวยเหล็กและซัลเฟอรเปนสวนใหญ มีความหนาประมาณ 2,200 กิโลเมตร

3) แมนเทิล มีลักษณะเปนของเหลวหนืดคลายกับพลาสติกเหลว มีองคประกอบเปน เหล็ก แมกนีเซียม ซิลิกอน อลูมิเนียมและออกซิเจน มีความหนาประมาณ 3,000 กิโลเมตร

4) เปลือกโลก มีลักษณะเปนของแข็ง มีองคประกอบสวนใหญ คือ แรควอทซ (ซิลิกอนไดออกไซด) และเฟลสปาร มีความหนาประมาณ 7 ถึง 40 กิโลเมตร (ขึ้นอยูกับวาเปนบริเวณใตมหาสมุทรลึก หรือบริเวณเทือกเขา)

© Calvin J. Hamilton

ภาพจําลองโครงสรางภายในของโลก

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 15 -

ชั้นบรรยากาศของโลก บรรยากาศของโลกประกอบไปดวยไนโตรเจน 77% ออกซิเจน 21% และท่ีเหลือเปนอารกอน คารบอนไดออกไซดและ น้ํา ในยุคที่โลกกําเนิดขึ้นใหม อาจจะมีคารบอนไดออกไซดจํานวนมาก แตมันถูกดูดกลืนไปกับหินปูน (carbonate rocks) บางสวนก็ละลายไปกับน้ําในมหาสมุทร และถูกบริโภคโดยพืช ปรากฏการณการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกและกระบวนการทางชีวะวิทยา กอใหเกิดการหมุนเวียนของกาซคารบอนไดออกไซด ปจจุบันมีคารบอนไดออกไซดคงเหลือในบรรยากาศจํานวนเล็กนอย แตก็ยังความสําคัญมาก เพราะมันเปนตัวควบคมุอุณหภูมิของพ้ืนโลก โดยอาศัย สภาวะเรือนกระจก เพ่ิมอุณหภูมิพ้ืนผิวโลกใหสูงขึ้น ถาไมมีสภาวะเรือนกระจกจากกาซคารบอนไดออกไซดแลว อุณหภูมิที่พ้ืนผิวโลกจะต่ําเกินไปจนทําใหน้ําในมหาสมุทรแข็งตัว เปนผลใหส่ิงมีชีวิตไมสามารถดํารงอยูได

ชั้นบรรยากาศของโลกแบงออกไดเปน 4 ชั้นตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามระดับความสูงเหนือจากพื้นผิวโลก

ประมาณ 50 % ของสสารในบรรยากาศของโลกทั้งหมดอยูในชั้นโทรโปสเฟยรที่มีความหนาประมาณ 10 กิโลเมตร ถัดขึ้นไปเปนชั้นสตราโตสเฟยรที่ประกอบไปดวยชั้นของโอโซนที่ชวยดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตยที่เปนอันตรายตอส่ิงมีชีวิต ชั้นมีโซสเฟยรเปนชั้นที่วัตถุตางๆ จากอวกาศที่ตกมาสูโลก จะถูกเสียดสีกับบรรยากาศและลุกไหมใหเราเห็นเปนดาวตกที่สวยงาม ชั้นเทอรโมสเฟยรเปนชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุด ที่มีอุณหภูมิเพ่ิมขึ้นตามความสูง ยานขนสงอวกาศสเปสชัตเติล (Space Shuttle) โคจรรอบโลกอยูที่ความสูง 300 กิโลเมตร ซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 1,000 องศาเซลเซียส แตมันไมถูกเผาไหมไปเพราะที่ระดับความสูงดังกลาวมีความหนาแนนของกาซต่ํามาก

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 16 -

การเคลื่อนท่ีของเปลือกโลก – เพลตเทคโทนิค

ภาพรอยเชื่อมตอของเปลือกโลก เปลือกโลกไมเหมือนกับดาวเคราะหที่มีพ้ืนผิวเปนของแข็งดวงอื่น เปลือกโลกประกอบไปดวยแผนของแข็งหลายชิ้นที่ลอย

อยูอยางอิสระบนแมนเทิลที่เหลวรอน การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกมีทั้งการขยายตัวและการยุบตัว การขยายตัวของเปลือกโลกเกิดขึ้นเมื่อแผนทวีปสองแผนเคล่ือนที่ออกจากกันเนื่องจากแมกมาขางใตดันตัวขึ้นมาและเย็นตัวลงกลายเปนผืนแผนดินใหม การยุบตัวของเปลือกโลกเกิดขึ้นเมื่อแผนทวีปแผนหนึ่งกดขอบของแผนทวีปอีกแผนหนึ่งใหจมลงและหลอมรวมกับแมกมาที่อยูขางใต

เปลือกโลกแบงเปน 8 แผนทวีปหลัก ดังนี้: 1) แผนอเมริกาเหนือ ไดแก ทวีปอเมริกาเหนือ มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือซีกตะวันตก และกรีนแลนด 2) แผนอเมริกาใต ไดแก ทวีปอเมริกาใต และมหาสมุทรแอตแลนติกใตซีกตะวันตก 3) แผนแอนตารคติก ไดแก ทวีปแอนตารคติก และ มหาสมุทรใต 4) แผนยูเรเชีย ไดแก มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือซีกตะวันออก ทวีปยุโรป และเอเชีย ยกเวนอินเดีย 5) แผนแอฟริกา ไดแก ทวีปแอฟริกา แอตแลนติกใตซีกตะวันออก ชายฝงตะวันตกของมหาสมุทรอินเดีย 6) แผนอินเดีย-ออสเตรเลีย ไดแก ประเทศอินเดีย ออสเตรเลีย นิวซีแลนด และมหาสมุทรอินเดีย 7) แผนนาสคา ครอบคลุมพ้ืนที่ชายฝงดานตะวันออกของมหาสมุทรแปซิฟกจรดทวีปอเมริกาใต 8) แผนแปซิฟก ครอบคลุมเกือบทั้งมหาสมุทรแปซิฟก และชายฝงตอนใตของแคลิฟอรเนีย

ยังมีแผนทวีปขนาดเล็กจํานวนมากกวา 20 แผน เชน แผนอาระเบีย แผนโคโคส และแผนฟลิปปนส การเกิดแผนดินไหวมักจะเกิดที่บริเวณรอยตอของแผนทวีปเหลานี้

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 17 -

ดวงจันทรของโลก

ภาพถายโลกและดวงจันทร ดวงจันทรมีความสวางที่สุดในทองฟายามราตรี ดวงจันทรเปนบริวารดวงเดียวของโลก พ้ืนผิวดวงจันทรนั้นแหงและ

เยือกเย็น ไมมีชั้นบรรยากาศหอหุม ดวงจันทรหมุนรอบตัวเองโดยใชเวลาเทากับเวลาในการโคจรรอบโลก ทําใหเรามองเห็นดวงจันทรเพียงดานเดียวเสมอ จนกระทั่งป พ.ศ.2502 เมื่อรัสเซียสงยานสํารวจอวกาศไปโคจรรอบดวงจันทรและถายภาพพื้นผิวดวงจันทรโดยรอบและสงกลับมายังโลก ยานอวกาศอะพอลโล 11 เปนยานลําแรกที่พามนุษยไปลงสูพ้ืนผิวดวงจันทร เมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ.2512

แสงจันทรที่เรามองเห็นนั้นแทที่จริงแลวเปนแสงอาทิตยที่สะทอนจากพื้นผิวดวงจันทร ในขณะที่ดวงจันทรโคจรรอบโลก

เราจะมองเห็นดวงจันทรในลักษณะที่เปล่ียนไป เรียกวา เฟสของดวงจันทร หรือ ขางขึ้นขางแรม ดวงจันทรหมุนใชเวลาหมุนรอบตัวเองเทากับเวลาในการโคจรรอบโลก คือ 27 วัน 8 ชั่วโมง จงึทําใหดวงจันทรหันดานเดียวเขาหาโลกตลอดเวลา

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 18 -

โครงสรางภายในของดวงจันทร จากการศึกษาแผนดินไหวบนดวงจันทรทําใหเราทราบวาโครงสรางภายในของดวงจันทรนั้นประกอบดวยแกนกลางที่เปน

ของเหลว หรือกึ่งเหลวเสนผานศูนยกลางของดวงจันทรเทากับ 3,476 กิโลเมตร ประมาณ หนึง่ในส่ีของเสนผานศูนยกลางโลก 1) แกนชั้นในที่เปนของแข็ง ประกอบดวยเหล็กเปนสวนใหญ มีอุณหภูมิ 1,500 องศาเซลเซียส มีรัศมีประมาณ 350

กิโลเมตร 2) แกนชั้นนอก ที่เปนหินเหลวหรือพลาสติก ประกอบไปดวยเหล็กเปนสวนใหญ มีรัศมีประมาณ 500 กิโลเมตร 3) ชั้นแมนเทิลที่เปนของแข็ง มีความหนาประมาณ 800 กิโลเมตร 4) เปลือกนอก มีความหนาประมาณ 60-100 กิโลเมตร เปลือกนอกของดวงจันทรดานใกลโลกนั้นบางกวาดานไกลโลก จึง

เกิดหลุมอุกกาบาตและทะเลอยูมากมาย

© Calvin J. Hamilton

ภาพจําลองโครงสรางภายในของดวงจันทร พื้นผิวดวงจันทร

พ้ืนผิวของดวงจันทรนั้นเต็มไปดวยหลุมอุกกาบาตมากมายและถูกตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตรที่มีชื่อเสียงในอดีต บริเวณที่ราบต่ําบนดวงจันทรถูกเรียกวา มาเร (Mare) ซึ่งในภาษาลาตินแปลวา ทะเล เราสามารถมองเห็นหลุมอุกกาบาตขนาดใหญและทะเลบนดวงจันทร ไดดวยตาเปลา และจินตนาการเปนรูปรางตางๆ เชน กระตายบนดวงจันทร บริเวณเหลานี้เกิดจากการพุงชนของอุกกาบาตซึ่งเกิดจํานวนบอยครั้งมากในอดีตเมื่อเกิดระบบสุริยะขึ้นใหมๆ บริเวณมาเรปกคลุมไปดวยลาวาที่ระเบิดออกมาจากปลองภูเขาไฟในยุคกอน

ภาพพื้นผิวดวงจันทรที่ปกคลุมไปดวยเรโกลิต

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 19 -

พ้ืนผิวดวงจันทรปกคลุมไปดวยดิน ที่เรียกวา เรโกลิต (Regolith) หนาประมาณ 15 เซนติเมตร ประกอบไปดวยฝุนและเศษหินที่เกิดขึ้นจากการพุงชนของอุกกาบาต พบวาดินเรโกลิตมีสวนประกอบเปนอนุภาคที่มีลักษณะเปนผลึกใสเรียกวา สเฟยรูล (Spherules) ซึ่งเกิดจากการถูกทําใหรอนและเย็นตัวอยางรวดเร็วในชวงที่เกิดการพุงชน สเฟยรูลนี้มีขนาดประมาณ 0.025 มิลลิเมตร

หินบนดวงจันทร

หินบนดวงจันทรสวนมากจะมีอายุในราว 3,000 – 4,600 ลานป ซึ่งถาเปนหินบนพ้ืนโลกที่มีอายุเกากวา 3,000 ลานปจะหาไดยากมาก ดังนั้นดวงจันทรจึงเปนหลักฐานที่ดีถึงประวัติศาสตรของระบบสุริยะในยุคเริ่มแรก

ตัวอยางหินที่พบบนดวงจันทร ไดแก 1) หินเบรกเซีย (Breccias) เปนหินที่เปนเปลือกดวงจันทรในยุคแรกที่ถูกหลอมรวมเศษอุกกาบาตที่พุง

ชนพ้ืนผิวดวงจันทร 2) หินบะซอลต (Basalt) เกิดจากลาวาเย็นตัว เต็มไปดวยฟองกาซ 3) หินอะนอรโทไซต (Anorthosite) เปนชิ้นสวนของเปลือกดวงจันทรในยุคแรก

ภาพถายหินบะซอลต (Basalt)

ภาพถายหินอะนอรโทไซต (Anorthosite)

ภาพถายหินเบรกเซีย (Breccias)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 20 -

ดาวอังคาร

ภาพถายดาวอังคารเต็มดวง จากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล แสดงใหเห็นถึงขั้วดาวที่ปกคลุมไปดวยหิมะสีขาว และบริเวณซีกใตของดาวที่มีพายุฝุนปกคลุมอยู (บริเวณที่มีสีแดงเขม) (STScI/NASA)

ดาวอังคารเปนดาวเคราะหชั้นใน อยูหางจากดวงอาทิตยเปนอันดับที่ 4 ถัดออกไปจะเปนแถบดาวเคราะหนอยคั่นอยู

ระหวางดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี ดาวอังคารมีแกนหมุนที่ใกลเคียงกับโลก จึงทําใหมีฤดูกาลที่ใกลเคียงกับฤดูกาลบนโลกดวย ดาวอังคารหมุนรอบตัวเองใชเวลา 24 ชั่วโมง 37 นาที ดังนั้นระยะเวลา 1 วันบนดาวอังคารจึงมีคาใกลเคียงกับ 1 วันบนโลกของเรา

วงโคจรของดาวอังคารเปนวงรี ยังผลใหเกิดความแตกตางของอุณหภูมิถึง 30 องศาเซลเซียส เมื่อโคจรอยูในตําแหนงที่ใกลและไกลที่สุดจากดวงอาทิตย และนี่คืออิทธิพลสําคัญตอ สภาพบรรยากาศ ของดาวอังคาร แมวาอุณหภูมิโดยเฉลี่ยบนพ้ืนผิวอยูที่ 218 เคลวิน (-55 องศาเซลเซียส) แตความแตกตางของอุณหภูมิ ในแตละภูมิประเทศมีมาก เชน ตํ่าถึง 140 เคลวิน (-133 องศาเซลเซียส) ที่ขั้วในฤดูหนาว หรือสูงถึง 300 เคลวิน (27 องศาเซลเซียส) ในเวลากลางวันของฤดูรอน

ภาพถายดาวอังคารในอดีตที่พบวาพ้ืนผิวดาวอังคารมีลักษณะคลายคลองสงน้ําที่อาจถูกสรางขึ้นโดยมนุษยดาวอังคาร

ดาวอังคารยังเปนที่รูจักกันดีมาตั้งแตยุคกอนประวัติศาสตร และยังเปนที่ชื่นชอบของผูแตงนิยายวิทยาศาสตร ในฐานะที่เปนดาวเคราะหที่อาจมีมนุษยตางดาวอาศัยอยู จากการที่เมื่อหลายสิบปกอนมีการสังเกตดาวอังคารเห็นรูปรางพ้ืนผิวที่มีลักษณะคลายคลองสงน้ํา องคการนาซาไดสงยานไปสํารวจดาวอังคารหลายสิบลํา ต้ังแต ป พ.ศ. 2508 จนถึงปจจุบัน ไมพบส่ิงมีชีวิตใดๆ พบเพียงพ้ืนผิวรองรอยของรองน้ํา และพบวามีน้ําแข็งแหง (คารบอนไดออกไซดแข็ง) ปกคลุมอยูบริเวณขั้ว ซึ่งสันนิษฐานวาภายใตพ้ืนผิวน้ําแข็งแหงนี้อาจมีน้ําแข็งที่เปนน้ําอยูซึ่งอาจมีซากฟอสซิลของส่ิงมีชีวิต หากเคยมีส่ิงมีชีวิตอยูบนดาวอังคารมากอน

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 21 -

โครงสรางดาวอังคาร

© Calvin J. Hamilton

ภาพตัดขวางแสดงโครงสรางภายใน

โครงสรางภายในของดาวอังคารประกอบดวยแกนกลางที่เปนของแข็ง ที่มีรัศมีประมาณ 1,700 กิโลเมตร ที่มีสวนผสมของเหล็กเปนสวนใหญ ถัดขึ้นมาจากแกนกลางเปนชั้นแมนเทิลที่เปนหินเหลวหนืด หนาประมาณ 1,600 กโิลเมตร และมีเปลือกนอกเปนของแข็งเชนเดียวกับโลก

บรรยากาศของดาวอังคารประกอบไปดวย กาซคารบอนไดออกไซด (95.3%) ไนโตรเจน (2.7%) อารกอน (1.6%) ออกซิเจน (0.15%) และไอน้ํา (0.03%) ดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศที่เบาบางกวาโลกมาก แตก็ยังมีพายุเกิดอยูทั่วดวงเมื่อมีการเปล่ียนฤดูกาล ฤดูกาลบนดาวอังคารแบงออกเปน 4 ฤดูในชวงเวลา 1 ป บนดาวอังคารซึ่งยาวนานเปนสองเทาของเวลา 1 ปบนโลกของเรา

พื้นผิวของดาวอังคาร

ภาพพื้นผิวดาวอังคารแบบ 3 มติิ สีบอกถึงระดับความสูง คาติดลบแสดงถึงหุบเหว (GSFC/NASA)

พ้ืนผิวของดาวอังคารปกคลุมไปดวยฝุนที่เปนออกไซดของเหล็ก หรือสนิมเหล็กนั่นเอง จึงทําใหดาวอังคารมีสีแดง พ้ืนผิวดาวเต็มไปดวยหลุมบอ แตไมมีรองรอยการเกิดแผนดินเคล่ือน แสดงวาพ้ืนผิวดาวอังคารไมเคยมีการเปล่ียนแปลงมาเปนเวลาหลายลานป การที่ไมมกีารเคลื่อนที่ของแผนดินทําใหภูเขาไฟสวนใหญอยูในตําแหนงเดิมที่เปนแหลงประทุของแมกมา จึงเปนผลใหภูเขาไฟบนดาวอังคารมีขนาดใหญมาก lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 22 -

ภาพถายดาวอังคารเต็มดวงจากยานไวกิงออรบิเตอร 1 ที่กลางดวงจะสามารถสังเกตเห็นหุบเหวมาริเนอริส (Valles Marineris)

ซึ่งเปนหุบเขาที่มีความยาวถึง 4,000 กิโลเมตร มีความกวาง 600 กิโลเมตรและมีความลึกถึง 8 กิโลเมตร (USGS/NASA)

บนดาวอังคารมีภูเขาไฟที่สูงใหญที่สุดในระบบสุริยะ ชื่อวา ภูเขาไฟโอลิมปส (Olympus Mons) ที่มีความสูงถึง 25 กิโลเมตร (สูงเปน 3 เทาของยอดเขาเอเวอเรสต) และมีฐานที่แผออกไปเปนรศัมีถึง 300 กิโลเมตร

ภาพภูเขาไฟโอลิมปสบนดาวอังดาร (USGS/NASA)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 23 -

ข้ัวเหนือและขั้วใตของดาวอังคาร

ภาพถายขั้วหิมะบนดาวอังคารแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล จากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล (STScI/NASA)

บริเวณขั้วเหนือและใตของดาวอังคารจะเปลี่ยนสีจากแดงเปนขาวตามฤดูกาลบนดาวอังคาร ในฤดูหนาวจะเห็นเปนสีขาวซึ่งเปนน้ําแข็งและน้ําแข็งแหง (คารบอนไดออกไซดแข็ง) ที่ปกคลุมอยู เมื่อฤดูหนาวผานพนไป จะมีพายุเกิดขึ้นทั่วไปและพัดพาเอาฝุนสีแดงไปยังขั้วเหนือและใต จึงเห็นขั้วเหนือและใตเปนสีแดงเหมือนกับบริเวณอื่นๆ ของดาวอังคาร

ภาพถายขั้วใตของดาวอังคาร จากยานไวกิงออรบิเตอร 1 แสดงใหเห็นแสงสะทอนจากพื้นผิวที่มีน้ําเแข็งปกคลุมอยูเปนบริเวณ

กวางถึง 400 กิโลเมตร (NASA/JPL)

ภาพถายจากยานไวกิงแลนเดอร 2 แสดงใหเห็นถึงพ้ืนผิวบริเวณขั้วสีขาวในฤดูหนาวที่ปกคลุมไปดวยน้ําแข็งแหง (คารบอนไดออกไซดแข็ง) ที่ไมเคยละลายหมดไป (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 24 -

รูปหนาคนบนดาวอังคาร เมื่อยานไวกิงออรบิทเตอร (Viking Orbiter) ถายภาพพ้ืนผิวดาวอังคาร ในป พ.ศ. 2519 ไดพบบริเวณภูเขาที่มีรูปรางที่คลายกับรูปหนาคน มีขนาดเสนผานศูนยกลางประมาณ 1.5 กิโลเมตร ทําใหผูคนสันนิษฐานวาอาจเปนอนุสาวรียที่ถูกสรางขึ้นจากอารยธรรมบนดาวอังคาร ในป พ.ศ. 2541 ยานมารสโกลบอลเซอรเวเยอร ไดถายภาพบริเวณดังกลาวซ้ําดวยกลองถายภาพที่มีความละเอียดสูงกวาเดิม 3 เทา และเปนแบบสามมิติ ทําใหเราทราบวามันมิไดมีรูปรางเหมือนหนาคนเลย Viking 1976

ภาพพื้นผิวดาวอังคาร ถายจากยานไวกิงออรบิทเตอร (Viking Orbiter) ในป พ.ศ. 2519 ปรากฏเปนบริเวณภูเขาที่มีรูปรางที่คลายกับรูปหนาคน

ภาพถายรูปหนาคนในอดีตจากยานไวกิงออรบิเตอร 1 ในป พ.ศ. 2519 (ซาย) ทําใหมนุษยสงสัยวาอาจเปนส่ิงที่ไมไดเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและภาพถายที่ไดจากยานมารสโกลบอลเซอรเวเยอรในป พ.ศ. 2541 (กลางและขวา)

มีความละเอียดสูงพิสูจนใหเห็นวาเปนเพียงเนินทรายธรรมดา (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 25 -

รองรอยของแมนํ้าบนดาวอังคาร

ภาพถายพ้ืนผิวดาวอังคารจากยานไวกิงออรบิเตอร 1 แสดงใหเห็นถึงเสนสายตางๆ คลายกับแมน้ํา ภาพถายขยายจากยานมารสโกลบอลเซอรเวเยอร แสดงใหเห็นวาเปนลักษณะของรองน้ําเกา หรือทองแมน้ําที่น้ําเหือดแหงไปหมดแลว (NASA/JPL/Malin Space Science System)

ดวงจันทรบริวารของดาวอังคาร

ดาวอังคารมีดวงจันทรบริวารจํานวน 2 ดวงที่ มีชื่อวา โฟบอส (Phobos) และไดมอส (Deimos) ซี่งสามารถสังเกตไดโดยใชกลองดูดาวขนาดใหญ ดวงจันทรทั้งสองดวงนี้มีลักษณะที่ไมสมมาตร นักดาราศาสตรจึงสันนิษฐานวา อาจเปนวัตถุในแถบดาวเคราะหนอยที่ถูกแรงโนมถวงของดาวอังคาร ดึงดูดใหมาโคจรรอบ

1) โฟบอส มีเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยประมาณ 22 กิโลเมตร มีรัศมีวงโคจรประมาณ 9,000 กิโลเมตร 2) ไดมอส มีเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยประมาณ 12 กิโลเมตร มีรัศมีวงโคจรประมาณ 23,000 กิโลเมตร

ภาพดวงจันทรโฟบอส (NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรไดมอส (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 26 -

ดาวพฤหัสบด ี(Jupiter)

ภาพดาวพฤหัสบดีเต็มดวง จากยานอวกาศแคสินิ ในป พ.ศ. 2543 แสดงใหเห็นถึงแถบพายุที่ละติจูดตางๆ และจุดแดงใหญ จุดสีดําที่เห็นอยูมุมซายของดาว คือ ดวงจันทรบริวารยุโรปา (NASA/JPL/University of Arizona)

ดาวพฤหัสบดีเปนดาวเคราะหที่ใหญที่สุดในระบบสุริยะ มีความสวางเปนอันดับที่ 4 ในทองฟารองจากดวงอาทิตย ดวง

จันทร และดาวศุกร ดาวพฤหัสบดีมีเสนผานศูนยกลางใหญกวาโลก 11 เทาและมีมวลมากกวาโลกถึง 300 เทา มีสวนประกอบเปนไฮโดรเจนถึง 90%และฮีเลียม 10 % แกนกลางของดาวพฤหัสบดีเปนหินแข็งลอมรอบไปดวยไฮโดรเจนเหลวที่มีอุณหภูมิสูงถึง 30,000 องศาเซลเซียส ถาดาวพฤหัสบดีมีมวลเพ่ิมขึ้นอีก 75 เทาก็จะสามารถเกิดปฏิกิริยานิวเคลียรฟวชั่นขึ้นที่แกนกลางและกลายเปนดาวฤกษได

ดาวพฤหัสบดีหมุนรอบตัวเองเร็วมาก โดยใชเวลาในการหมุนรอบตัวเอง 10 ชัว่โมง (เพียงครึ่งวันบนโลก) ทําใหสสารและกาซตางๆ ที่บริเวณเสนศูนยสูตรเคล่ือนที่เร็วกวาบริเวณอื่นๆ เปนผลใหดาวพฤหัสบดีมีรูปรางเปนทรงกลมแปนและมีชั้นบรรยากาศที่แปรปรวนและมีพายุอยูตลอดเวลา

ดาวพฤหัสบดีเปนดาวเคราะหที่เปนกาซ จึงไมมีขอบเขตรัศมีที่แนนอน การบงบอกรัศมีของดาวเคราะหประเภทนี้ทําไดโดยการวัดระยะทางจากจุดศูนยกลางดาวมาจนถึงบริเวณที่มีความดันบรรยากาศเทากับความดันที่ระดับน้ําทะเลบนโลกของเรา

© Calvin J. Hamilton ภาพตัดขวางแสดงโครงสรางภายในของดาวพฤหัสบดี

โครงสรางของดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดีมีแกนกลางที่เปนหินลอมรอบไปดวยชั้นของเหลวรอนที่ประกอบไปดวยน้ํา มีเธน และแอมโมเนีย ถัดขึ้นมาเปนแมนเทิลชั้นในที่ประกอบไปดวยฮีเล่ียมและไฮโดรเจนเหลว (ไฮโดรเจนที่มีสมบัติเปนโลหะ) ซึ่งพบในสภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูงเทานั้น ภายใตสภาวะดังกลาวนิวเคลียสและอิเล็คตรอนของไฮโดรเจนประพฤติตัวเหมือนกับโลหะ แมนเทิลชั้นนอกของดาวพฤหัสบดีประกอบไปดวยกาซไฮโดรเจนและฮีเล่ียมที่ผสมผสานเปนเนื้อเดียวกับบรรยากาศชั้นบน

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 27 -

ชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบด ี

บรรยากาศชั้นบนของดาวพฤหัสบดีไดถูกสํารวจอยางละเอียดโดย กระสวยสํารวจบรรยากาศที่ปลอยจากยานอวกาศกาลิเลโอ ใหตกลงไปในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี พบวา บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีมีเมฆชั้นบนที่ประกอบดวยแอมโมเนีย ในระดับที่ตํ่าลงไปเปนเมฆแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด และเมฆชั้นลางสุดเปนน้ําและน้ําแข็ง ภายใตชั้นเมฆเต็มไปดวยไฮโดรเจนและฮีเลียม ชั้นบรรยากาศที่ระดับความดันบรรยากาศ 1 บาร มีอุณหภูมิสูงประมาณ 165 เคลวิน

จากภาพถายจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ในชวงคล่ืนอัลตราไวโอเลต แสดงใหเห็นถึงแสงเหนือแสงใตที่ขั้วเหนือและใตของดาว แสงเหนือแสงใตบนโลกเกิดจากอนุภาคที่มีพลังงานสูงจากดวงอาทิตยที่ประทุขึ้นสัมพันธกับการเกิดพายุสุริยะบนดวงอาทิตย เดินทางมาสูโลกและถูกสนามแมเหล็กโลกเรงเขาสูโลกทางขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต ดังนั้นจึงทําปฏิกิริยากับโมเลกุลกาซในชั้นบรรยากาศ ปรากฏเปนแสงสีที่สวยงามใหเราเห็น แตแสงเหนือแสงใตบนดาวพฤหัสเกิดจากอนุภาคที่ประทุขึ้นมาจากภูเขาไฟบนดวงจันทรไอโอ ถูกอิทธิพลของสนามแมเหล็กของดาวพฤหัสบดีกักไวใหอยูบริเวณขั้วแมเหล็กของดาว และเคล่ือนที่หมุนรอบไปกับดาว จึงเปลงแสงออกมาตลอดเวลา

ภาพถายดาวพฤหัสบดี จากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ในชวงคล่ืนอัลตราไวโอเลต แสดงใหเห็นถึงแสงเหนือแสงใตที่ขั้วเหนือและใตของดาว (STScI/NASA)

จุดแดงใหญ (The Great Red Spot)

จุดแดงใหญที่ปรากฏบริเวณซีกใตของดาวพฤหัสบดี เกิดขึ้นมาแลวกวา 300 ป เปนจุดศูนยกลางของพายุหมุนอันมหึมาที่มีขนาดใหญกวาโลกถึงสองเทา (26,000 กิโลเมตร) สีของพายุนั้นขึ้นอยูกับระดับความสูง ถาเปนพายุระดับต่ําจะเห็นเปนสีน้ําเงิน สูงขึ้นมาจะเปนสีสมเขม สีขาว และท่ีระดับสูงสุดจะเห็นเปนสีแดง นอกจากนี้สีของพายุยังบงบอกถึงองคประกอบทางเคมีที่แตกตางกันในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีดวย

ภาพขยายจุดแดงใหญ (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 28 -

วงแหวนของดาวพฤหัสบดี นักดาราศาสตรในทีมงานของยานอวกาศวอยเอเจอร 1 คนพบวาดาวพฤหัสบดีมีวงแหวนเชนเดียวกับดาวเสาร แตมีขนาดเล็กและบางกวามาก และไมสวางมากนัก อาจเปนเพราะเศษหินและฝุนในวงแหวนมีขนาดเล็กมากและไมมีน้ําแข็งเปนสวนประกอบทําใหสะทอนแสงอาทิตยไดไมดี

ภาพวงแหวนของดาวพฤหัสบดี (NASA/JPL) ดวงจันทรบริวารหลักของดาวพฤหัสบดี

ภาพถายเปรียบขนาดของจุดแดงใหญและดวงจันทรบริวารหลัก (จากบนลงลาง - ไอโอ ยุโรปา แกนีมีดและคัลลิสโต) จากยานอวกาศวอยเอเจอร (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 29 -

ดาวพฤหัสบดีมีดวงจันทรบริวารทั้งหมด 39 ดวง แตมีเพียง 4 ดวงที่ใหญพอที่จะสังเกตไดดวยกลองดูดาวขนาดเล็กหรือ

ดวยกลองสองตา ไดแก ไอโอ ยุโรปา คัลลิสโต และแกนนีมีด กาลิเลโอเปนผูคนพบดวงจันทร 4 ดวงนี้จึง เรียกวา ดวงจันทรของกาลิเลโอ (Gallilean Satellites)

1) ไอโอ (Io) พ้ืนผิวของดวงจันทรไอโอมีอายุนอยมากและมีหลุมอุกกาบาตอยูไมมากนักซึ่งแตกตางจากดวงจันทร

บริวารดวงอื่นๆ ไอโอเปนดวงจันทรดวงเดียวที่พบวามีภูเขาไฟที่กําลังคุกรุนอยู ขอมูลจากยานกาลิเลโอบงชี้วา ไอโอมีแกนเปนเหล็ก (อาจมสีวนผสมของเหล็กซัลไฟดปนอยูดวย) มีรัศมีอยางนอย 900 ก.ม. 2) ยุโรปา (Europa)

ดวงจันทรยุโรปามีพ้ืนผิวที่มีอายุนอยและมีหลุมอุกกาบาตนอยเชนเดียวกับไอโอ แตมีลักษณะที่แตกตางออกไปคือ มีพ้ืนผิวที่เปนน้ําแข็ง คลายกับทะเลน้ําแข็งบนโลก ดังนั้นจึงสันนิษฐานวานาจะมีน้ําที่เปนของเหลวอยูภายใตเปลือกน้ําแข็งนี้ พบวามีเสนสายสีคลํ้ากระจายอยูเปนทางบนพื้นผิวที่เปนน้ําแข็ง คาดวาเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ หรือน้ําพุรอน นําเอาแรธาตุตางๆ ขึ้นมาสูผิว 3) แกนีมีด (Ganymede)

แกนีมีดเปนดวงจันทรบริวารที่ใหญที่สุดในระบบสุริยะ มีขนาดใหญกวาดาวพุธ แตมีมวลเพียงครึ่งหนึ่งของดาวพุธ พ้ืนผิวของแกนนีมีด มีลักษณะภูมิประเทศสองแบบ คือบริเวณท่ีมีอายุมากจะมีสีคลํ้าและเต็มไปดวยหลุมอุกกาบาต สวนบริเวณที่มีอายุนอยจะมีสีจางกวาและเต็มไปดวยแนวสันและรองซึ่งเกิดจากการเคลื่อนตัวของเปลือก 4) คัลลิสโต (Callisto)

ดวงจันทรคัลลิสโตมีขนาดเล็กกวาดาวพุธเล็กนอย แตมีมวลเพียง 1 ใน 3 ของดาวพุธ มีโครงสรางภายในที่ประกอบดวยน้ําแข็ง 40% และหินปนน้ําแข็ง 60% พ้ืนผิวเกือบทั้งหมดของคัลลิสโตเต็มไปดวยหลุมอุกกาบาตขนาดใหญและเล็กอยูมากมาย คัลลิสโตเปนดวงจันทรที่มีพ้ืนผิวที่มีอายุเกาแกที่สุดและมีหลุมอุกกาบาตมากที่สุดในระบบสุริยะ พ้ืนผิวของมันเปล่ียนไปนอยมาก นับตั้งแตการปะทะกับหมูอุกกาบาต เมื่อในยุคกอกําเนิดระบบสุริยะ เมื่อ 4 พันลานปมาแลว

ภาพถายพ้ืนผิวดวงจันทรบริวารหลัก จากยานอวกาศกาลิเลโอ NASA/JPL

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 30 -

ดาวพฤหัสบดีมีดวงจันทรบริวารชั้นในอีก 4 ดวง คือ อมัลเทีย (Amalthea) เทเบ (Thebe) เมทิส (Metis) และอดราสเทีย (Adrastea) ที่โคจรในระนาบและทิศทางเดียวกับทิศทางการหมุนรอบตัวเองของดาวพฤหัสบดี เชนเดียวกับดวงจันทรของกาลิเลโอทั้งส่ีดวงและวงแหวนของดาวพฤหัสบดี ในขณะที่ดวงจันทรอ่ืนๆ ที่เหลืออีก 31 ดวงมีวงโคจรที่แตกตางกันไป ซึ่งสันนิษฐานวาพวกมันอาจเปนอุกกาบาตที่ถูกแรงโนมถวงของดาวพฤหัสบดี ดึงดูดมาใหโคจรรอบ

ภาพถายดวงจันทรบริวารชั้นในและขนาดเปรียบเทียบ จากยานอวกาศกาลิเลโอ (บน) และแบบจําลอง (ลาง) (NASA/JPL) ดาวหางชูเมกเกอร-เลวี 9 พุงชนดาวพฤหัสบด ี

ภาพถายจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล แสดงวิวัฒนาการของพื้นผิวดาวพฤหัสบดี หลังจากการพุงเขาชนของชิ้นสวน G เปนเวลา 5 นาที 1.5 ชั่วโมง 1.3 และ 5 วันตามลําดับ จากลางขึ้นบน

(Evans, Trauger, Hammel & HST Comet Science Team/NASA)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 31 -

ในป พ.ศ. 2537 มีเหตุการณที่สําคัญเกิดขึ้น คือ การที่ดาวหางชูเมกเกอร-เลวี 9 (Shoemaker-Levy 9) โคจรเขามาในระบบสุริยะ ดวยอิทธิพลของแรงโนมถวงอันมหาศาลของดาวพฤหัสบดีทําใหดาวหางแตกเปนเส่ียงๆ จํานวน 23 ชิ้น กระจายเปนระยะทางประมาณ 1 ลานกิโลเมตร (ประมาณ 3 เทาของระยะหางระหวางโลกและดวงจันทร) ชิ้นสวนของดาวหางทยอยพุงเขาชนดาวพฤหัสบดีในชวงเวลา 6 วัน

ผลจากการชนปรากฏใหเห็นเปนจุดดําในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเปนรองรอยของการระเบิดอยางมหึมา ภาพที่เห็นเปนภาพถายจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ของบริเวณที่ถูกชิ้นสวน G ที่มีขนาดใหญที่สุดของดาวหางชน บริเวณสีดําเปนกาซมีเทน บริเวณท่ีสวางกวาเกิดจากแสงอาทิตยสะทอนกาซอื่นๆ ที่ถูกแรงระเบิดสงขึ้นมาเหนือชั้นเมฆมีเทน

ภาพรอยที่ปรากฏบนดาวพฤหัสบดีหลังจากการชนของดาวหาง (Hammel & HST Comet Science Team/NASA)

ภาพดาวหางชูเมกเกอร-เลวี 9 จากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล (Weaver & Smith,STScI/NASA)

ภาพถายในชวงคลื่นอินฟราเรด จากกลองโทรทรรศนขนาดเสนผานศูนยกลาง 3.5 เมตร หอดูดาวคาลาร อัลโท (Calar Alto Observatory) ประเทศสเปน การชนของชิ้นสวน Q ในวันที่ 20 ก.ค. พ.ศ. 2537

แสดงใหเห็นถึงพลังงานความรอนมหาศาลที่เกิดจากการชน (Herbst, MPIA, Germany)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 32 -

ภาพเปรียบเทียบถาชิ้นสวน G ของดาวหางชูเมกเกอร-เลวี 9 ชนโลก

ภาพจําลองแสดงภาพของโลก ที่เวลา 1 ชั่วโมง 45 นาทีหลังจากถูกชิ้นสวน G ของดาวหางชูเมกเกอร-เลวี 9 พุงเขาชนที่เมืองดีทรอยท ทางซีกตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศสหรัฐอเมริกา จะเห็นวาฝุนและควันที่เกิดจากการชนแผกระจายไปเปนวงกวาง พาดผานมหาสมุทรแอตแลนติกไปยังทวีปยุโรป บางสวนกระจายไปปกคลุมอยูทางตอนใตของทวีปอเมริกาใตและทวีปแอฟริกา ทําใหเราสามารถจินตนาการไดถึงความรุนแรงและผลที่ตามมาจากการชนของชิ้นสวนดาวหางได

ภาพจาํลองแสดงถึงสภาพที่เกิดขึ้นกับโลก ถาชิ้นสวน G ของดาวหางชนโลกที่แผนดินทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ของประเทศสหรัฐอเมริกา (Spencer, Lowell Observatory, Flagstaff, Arizona)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 33 -

ดาวเสาร (Saturn)

ภาพดาวเสารเต็มดวงจากยานอวกาศวอยเอเจอร NASA/JPL ดาวเสารอยูไกลจากดวงอาทิตยเปนอันดับที่ 6 มีปริมาตรมากกวาโลกถึง 775 เทา ประกอบไปดวยไฮโดรเจนและ

ฮีเลียมที่อยูในรูปกาซและของเหลว มีชั้นบรรยากาศที่มองเห็นเปนแถบคาดที่ละติจูดตางๆ ของตัวดาวและมีสีแตกตางกันไป เนื่องมาจากการแปรปรวนของลมในทิศทางที่สวนกัน ดาวเสารโคจรรอบดวงอาทิตยใชเวลาเทากับ 29.5 ปบนโลก แตดาวเสารหมุนรอบตัวเองดวยความเร็วที่สูงมาก เวลาที่ใชในการหมุนรอบตัวเอง 10 ชั่วโมง 40 นาที จึงทําใหมีรูปรางเปนทรงกลมแปนบริเวณเหนือเสนศูนยสูตรคลายกับดาวพฤหัสบดี ความเร็วลมท่ีเสนศูนยสูตรสูงถึง 1,800 กิโลเมตรตอชั่วโมง ดาวเสารมีแกนหมุนที่เอียงทํามุม 26.73 องศากับระนาบโคจรรอบดวงอาทิตย (ใกลเคียงกับแกนหมุนโลก)

ดาวเสารมีความหนาแนนนอยกวาดาวเคราะหอ่ืนๆ และมีคาความหนาแนนนอยกวาน้ํา ดาวเสารมีวงแหวนอยูลอมรอบเปนจํานวนมากมาย วงแหวนดาวเสารมีลักษณะที่ซับซอนและสวยงามที่สุดในระบบสุริยะ ถูกคนพบในสมัยศตวรรษที่ 17 เมื่อมีการประดิษฐกลองดูดาวขึ้นใช รายละเอียดของดาวเสารสวนใหญไดมาจากขอมูลจากการสํารวจของยานอวกาศวอยเอเจอร 2 พบวาในบริเวณวงแหวนดาวเสารมีแถบฝุนมืดคั่นอยูหลายชั้น ซึ่งเรายังไมทราบที่มาของแถบฝุนมืดเหลานี้ โครงสรางดาวเสาร

ภาพตัดขวางแสดงโครงสรางดาวเสาร (Calvin J. Hamilton) lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 34 -

แกนกลางของดาวเสารเปนหินแข็งมีเสนผานศูนยกลาง 30,000 กิโลเมตร ลอมรอบไปดวยชั้นของเหลวที่ประกอบไป

ดวยน้ํา มีเธน และแอมโมเนีย แมนเทิลชั้นในประกอบดวยฮีเล่ียมและไฮโดรเจนเหลวที่มีสมบัติเปนโลหะ แมนเทิลชั้นนอกประกอบดวยไฮโดรเจนและฮีเลียมในรูปของของเหลวและกาซ

บรรยากาศดาวเสารประกอบไปดวยไฮโดรเจน 96.3% ฮีเลียม 3.3% และธาตุอ่ืนๆ 0.4% ชั้นนอกสุดของดาวเสารประกอบดวยแอมโมเนีย

ภาพดาวเสารในชวงคล่ืนอินฟราเรด ดวยชุดกลองถายภาพนิคมอส (NICMOS) แสดงใหเห็นถึงความแตกตางขององคประกอบในชั้นบรรยากาศ สีน้ําเงินแสดงถึงบริเวณที่เปนชั้นเมฆหลักที่เต็มไปดวยผลึกนาแข็งแอมโมเนีย สีเขียวและเหลืองแสดงถึงกลุมเมฆที่ลอยอยูเหนือชั้นเมฆหลัก สีเขียวแสดงบริเวณที่มีเมฆอยูเบาบาง สีเหลืองแสดงวามีเมฆอยูหนาแนนกวา สีสมและแดงแสดงถึง

กลุมเมฆชั้นสูงสุดที่เกิดจากบริเวณที่มีพายุแปรปรวน คือบริเวณรอบเสนศูนยสูตร (Erich Karkoschka (University of Arizona)/NASA)

แสงเหนือ-แสงใต

จากภาพถายจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ในชวงคล่ืนอัลตราไวโอเลต แสดงใหเห็นถึงแสงเหนือแสงใตที่ขั้วเหนือและใตของดาว เชนเดียวกับแสงเหนือแสงใตบนดาวพฤหัส เกิดจากอนุภาคที่มีพลังงานสูงถูกอิทธิพลของสนามแมเหล็กของดาวพฤหัสบดีกักไวใหอยูบริเวณขั้วแมเหล็กของดาว และเคล่ือนที่หมุนรอบไปกับดาว จึงเปลงแสงออกมาตลอดเวลา

ภาพดาวเสารและแสงเหนือแสงใตที่ขั้วทั้งสอง ถายจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ในชวงคล่ืนอัลตราไวโอเลต Trauger, JPL/NASA

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 35 -

วงแหวนของดาวเสาร วงแหวนของดาวเคราะหแตละดวงนั้นมีลักษณะที่แตกตางกันไป แตลวนประกอบไปดวยชิ้นสวนที่เปนกอนหินและ

น้ําแข็ง ขนาดของชิ้นสวนนั้นอาจมีขนาดเล็กเทาเมล็ดองุน หรืออาจมีขนาดใหญเทาหินกอนโตก็ได เรายังไมรูแนชัดถึงที่มาของชิ้นสวนเหลานี้ อาจเปนเศษที่เหลือจากการเกิดดาวเคราะห หรืออาจเปนดวงจันทรบริวารที่แตกสลายลงก็ได

ดาวเสารมีวงแหวนท่ีใหญ ซับซอนและสวยงาม สามารถสะทอนแสงจากดวงอาทิตยไดดีกวาวงแหวนของดาวเคราะหอ่ืนๆ ทาํใหเรารูวาวงแหวนของดาวเสารนั้นนาจะประกอบไปดวยน้ําแข็งมากกวาที่จะเปนเศษหิน วงแหวนดาวเสารมีความกวางหลายพันกิโลเมตร เราสังเกตวงแหวนดาวเสารดวยกลองโทรทรรศนจากพ้ืนโลก เราจะมองเห็นเพียงวงแหวนชั้น A และ B ชองวางระหวางวงแหวนทั้งสองชั้นนี้เรียกวา ชองแคบแคสสินิ (Cassini division) แตจากภาพถายวงแหวนดาวเสารจากยานวอยเอเจอรพบวา ในแถบวงแหวนช้ัน A มีชองวางที่เรียกวา ชองวางเอนเค (Encke gap) นอกจากนี้ยังพบวามีวงแหวนชั้นนอก (ชั้น F, G และ E) และแถบวงแหวนชั้นใน (ชั้น C และ D) ที่บางและไมสวางมากนัก ภาพขยายแสดงกลุมวงแหวนชั้น A (วงนอกสุด) ชองแคบแคสสินิ วงแหวนชั้น B (สีเขียวและสีสม) และวงแหวนชั้น C (สีนาเงิน)

NASA/JPL

ภาพขยายแสดงวงแหวนชั้นใน วงแหวนชั้น B (สีเหลือง) และวงแหวนชั้น C (สีฟา) NASA/JPL

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 36 -

ดวงจันทรบริวารของดาวเสาร ดาวเสารมีดวงจันทรบริวารอยางนอย 30 ดวง ดวงจันทรบริวารที่มีขนาดใหญที่สุดคือ ไททัน (Titan) ที่มีขนาดใหญกวาดาวพุธ ไททันมีชั้นบรรยากาศที่ประกอบไปดวยกาซไนโตรเจนเปนสวนใหญ ซึ่งอาจมีสภาพที่คลายกับโลกของเราในอดีต การศึกษาบรรยากาศของดาวไททันโดยละเอียดอาจทําใหเราทราบถึงความเปนมาของโลกไดดีขึ้น ดวงจันทรบริวารที่มีขนาดใหญรองลงไปจากไททันไดแก รี (Rhea) ดิโอนี (Dione) ไออาเพตุส (Iapetus) เททิส (Tethys) เอนเซลาดุส (Enceladus) และมมิาส (Mimas) ซึ่งเปนที่นาสังเกตวา ดวงจันทรเหลานี้มีความหนาแนนนอยกวา 1,400 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร ทําใหเราสามารถสันนิษฐานไดวาดวงจันทรเหลานี้มีสวนประกอบสวนใหญเปนน้ําแข็งและมีหินผสมอยูเพียงเล็กนอย

ภาพถายดวงจันทรไททัน (Titan) (NASA/JPL)

ภาพถายชั้นบรรยากาศของดวงจันทรไททัน (Titan) (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 37 -

ภาพถายดวงจันทรรี (Rhea)(NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรดิโอนี (Dione)(NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรไออาเพตุส (Iapetus)(NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 38 -

ภาพถายดวงจันทรเททิส (Tethys)(NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรเอนเซลาดุส (Enceladus)(NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรมิมาส (Mimas)(NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 39 -

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 40 -

ภาพถายดวงจันทรบริวารดวงอื่น ๆ ของดาวเสาร จากยานวอยเอเจอร 1 และ 2 (NASA/JPL)

ดาวยูเรนสั

ดาวยูเรนัสอยูไกลจากดวงอาทิตยเปนอันดับที่ 7 ดาวยูเรนัสถูกคนพบโดยนักดาราศาสตรชื่อวิลเล่ียม เฮอรเชล เมื่อป

พ.ศ. 2325 จากการสังเกตจากกลองดูดาวที่เขาสรางขึ้นเองและใชสํารวจทองฟาในยามค่ําคืน ในตอนแรกเขาคิดวาเปนดาวหาง แตหลังจากไดติดตามบันทึกตําแหนงจึงพบวาเปนดาวเคราะหดวงใหมที่โคจรอยูที่ระยะหางประมาณ 19.5 AU ทําใหนักดาราศาสตรในสมัยนั้นไดจินตนาการใหมวาระบบสุริยะเราใหญขึ้นเปนสองเทา (เดิมคิดวาระบบสุริยะมีขนาดใหญเทากับวงโคจรของดาวเสาร ประมาณ 9 AU)

ดาวยูเรนัสโคจรรอบดวงอาทิตย โดยมีแกนหมนุที่เอียงเกือบขนานกับระนาบทางโคจรรอบดวงอาทิตย ดังนั้นเมื่อดาวยูเรนัสหมุนรอบตัวเอง แสงอาทิตยจะเริ่มฉายผานขั้วหนึ่ง และผานไปยังบริเวณศูนยสูตร และไปยังขั้วตรงกันขาม เปนสาเหตุหนึ่งที่ทําใหอุณหภูมิบนดาวยูเรนัสไมแตกตางกันมากนัก อยางไรกต็ามดวยการที่ดาวยูเรนัสใชเวลาโคจรรอบดวงอาทิตยนานถึง 84 ป ทําใหแตละฤดูกาลยาวนานถึงกวา 20 ป

โครงสราง

แกนกลางของดาวยูเรนัสเปนหินแข็งมีขนาดเสนผานศูนยกลาง 17,000 กิโลเมตร ลอมรอบไปดวยชั้นของเหลวที่ประกอบไปดวยน้ําและแอมโมเนีย แมนเทิลชั้นนอกประกอบดวยฮีเลียมเหลวและไฮโดรเจนเหลวที่ผสมกลมกลืนกับชั้นบรรยากาศ

บรรยากาศของดาวยูเรนัสประกอบดวยไฮโดรเจน 83% ฮีเลียม 15% และมีเทน 2% ชั้นเมฆที่ระดับความดันบรรยากาศ 1 บารมีอุณหภูมิประมาณ -197 องศาเซลเซียส กาซมีเทนดูดกลืนแสงสีแดงและสะทอนแสงสีน้ําเงิน ดาวยูเรนัสจึงปรากฏเปนสีน้ําเงินอมเขียวนวล (ภาพถายจากยานวอยเอเจอร ในป พ.ศ. 2529 แทบจะมองไมเห็นการแปรปรวนของชั้นบรรยากาศ แตจากภาพถายจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิลในป พ.ศ. 2541 ปรากฏใหเห็นถึงแถบสีตางๆ ตามระดับความแตกตางของละติจูด และยังปรากฏพายุหลายลูกในบริเวณซีกเหนือของดาว มีบริเวณกวางกวาง 1000 กิโลเมตร และสังเกตในชวงคล่ืนอินฟราเรดไดดีกวาชวงคล่ืนแสง

ภาพตัดขวางแสดงโครงสรางภายในของดาวยูเรนัส (Calvin J. Hamilton)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 41 -

วงแหวน

วงแหวนของดาวยูเรนัสถูกคนพบโดยบังเอิญเมื่อป พ.ศ. 2520 จํานวน 6 วง โดยทีมนักดาราศาสตรที่หอดูดาวไคเปอรแอรบอรน ขององคการนาซา ในขณะที่เฝาสังเกตปรากฏการณที่ดาวยูเรนัสโคจรผานหนาดาวฤกษดวงหนึ่ง เพ่ือวัดขนาดเสนผานศูนยกลางของดาวยูเรนัสอยางละเอียด และตอมาในป 2529 หอดูดาวเพิรทและยานวอยเอเจอรไดคนพบอีก 5 วง รวมเปน 11 วง วงแหวนของดาวยูเรนัสนั้นไมสวางมากนัก เชนเดียวกับวงแหวนของดาวพฤหัสบดีและเนปจนู

ภาพดาวยูเรนัสเต็มดวงและวงแหวน จากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ปรากฏพายุบริเวณขั้วเหนือของดาว (Erich Karkoschka (University of Arizona)/NASA)

ดวงจันทรบริวารของดาวยูเรนัส

ดาวยูเรนัสมีดวงจันทรบริวารรวมทั้งส้ิน 21 ดวง ชื่อของดวงจันทรบริวารมิไดถูกตั้งตามเทพนิยายกรีก แตต้ังตามตัวละครในบทประพันธของเช็คสเปยรและอเล็กซานเดอร โปป

มิรันดา (Miranda) เปนดวงจันทรที่นาสนใจมากที่สุดของดาวยูเรนัส ดังจะเห็นไดในภาพที่ถายจากยานอวกาศวอยเอเจอร 2 ในป พ.ศ. 2529 ดวงจันทรมิรันดามีเสนผานศูนยกลาง 484 กิโลเมตร (ประมาณหนึ่งในเจ็ดของดวงจันทรของโลก) มีขนาดวงโคจรรอบดาวยูเรนัส 129,800 กิโลเมตร พ้ืนผิวที่ขรุขระของดวงจันทรมิรันดาไมไดเปนเพียงหลุมอุกกาบาตเทานั้น แตเต็มไปดวยภูเขาและหุบเหวตางๆ ลักษณะทั้งหมดนี้ชี้ใหเห็นวาพ้ืนผิวดวงจันทรมิรันดา มีการเคลื่อนตัวคลายกับการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก

นอกจากนี้ยังมีดวงจันทรบริวารหลักที่สําคัญอีกส่ีดวงคือ แอเรียล (Ariel) อัมเบรียล (Umbriel) ไททาเนีย (Titania)และโอเบรอน (Oberon)

ภาพดวงจันทรบริวารหลัก แสดงลักษณะพื้นผิวและขนาดเปรียบเทียบ (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 42 -

ภาพถายดวงจันทรมิรันดา (Miranda) (NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรแอเรียล (Ariel)(NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรอัมเบรียล (Umbriel)(NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 43 -

ภาพถายดวงจันทรไททาเนีย (Titania)(NASA/JPL)

ภาพถายดวงจันทรโอเบรอน (Oberon)(NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 44 -

ดาวเนปจูน

ภาพดาวเนปจูนเต็มดวง ภาพถายจากยานวอยเอเจอร แสดงใหเห็นลักษณะเมฆที่ปกคลุม จุดดําใหญ (อยูกลางภาพ) และพายุลูกเล็ก (มุมลางซาย) บริเวณสีขาวเปนเมฆชั้นสูงที่ประกอบไปดวยเกล็ดน้ําแข็งมีเทน (NASA/JPL)

ดาวเนปจูนอยูไกลจากดวงอาทิตยเปนลําดับที่ 8 ถูกคนพบหลังจากการคนพบดาวยูเรนัส ดวยการที่พบวาวงโคจรของ

ดาวยูเรนัสไมไดเปนไปตามกฏแรงโนมถวงของนิวตัน จึงมีการสันนิษฐานวา ตองมีดาวเคราะหอีกดวงที่รบกวนการโคจรของดาวยูเรนัส และนักดาราศาสตรไดใชคณิตศาสตรคํานวณตําแหนงและวงโคจรของดาวเนปจูน และสังเกตพบในป พ.ศ. 2389 และในปเดียวกันก็คนพบดวงจันทรบริวารทริทัน

ดาวเนปจูนเปนดาวเคราะหสีน้ําเงินเชนเดียวกับดาวยูเรนัส เพราะในชั้นบรรยากาศมีกาซมีเทนเปนองคประกอบอยูดวย ดาวเนปจูนมีเสนผานศูนยกลางประมาณ 4 เทาของเสนผานศูนยกลางโลก หรือมีปริมาตรเปน 60 เทาของโลก มีวงแหวนลอมรอบจํานวน 4 วงและมีดวงจันทรบริวารทั้งส้ิน 8 ดวง

วงโคจรของดาวเนปจูนมีระยะเวลายาวนานถึง 165 ปบนโลก ดังนั้นฤดูกาลบนดาวเนปจูนจะยาวนานถึง 41 ป แตดาวเนปจูนหมุนรอบตัวเองเร็วกวาโลกมากโดยใชเวลาเพียง 16 ชั่วโมงเศษ ประกอบกับแกนหมุนที่เอียง 29 องศา ทําใหเกิดการแปรปรวนของชั้นบรรยากาศอยางรุนแรง มีความเร็วลมสูงกวาบนดาวพฤหัสถึง 3 เทา

ภาพถายดาวเนปจูนทั้งสองดานของดาว จากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล เมื่อวันที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2539 ปรากฏเปนแถบสีตางๆ สีน้ําเงินเปนเมฆมีเทนชั้นสูง สีเหลืองและสีแดงแสดงถึงกลุมเมฆที่อยูในชั้นสูงสุด (ปรากฏอยูดานบนของรูป) แถบสีเขียวบริเวณรอบขั้วใตของดาวเปนบริเวณท่ีดูดกลืนแสงสีน้ําเงินไดดี

ซึ่งคาดวาจะมีองคประกอบทางเคมีอ่ืนๆ (Lawrence Sromovsky, University of Wisconsin-Madison/STScI/NASA)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 45 -

โครงสราง ดาวเนปจูนมีแกนกลางที่เปนหินแข็ง มีเสนผานศูนยกลาง 14,000 กิโลเมตร ชัน้แมนเทิลชั้นในเปนของเหลว

ประกอบดวยน้ําและแอมโมเนีย เกล็ดน้ําแข็งในชั้นแมนเทิลนี้ผสมผสานเขากับชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนที่อยูถัดออกไป วงแหวนของดาวเนปจูนพ่ึงถูกคนพบโดยยานวอยเอเจอร 2 เชนกัน เราจึงไมทราบวามันประกอบดวยอะไรบาง แตนักดาราศาสตรคิดวานาจะเปนพวกเศษหินและน้ําแข็ง

ภาพตัดขวางแสดงโครงสรางภายใน (Calvin J. Hamilton) ชั้นบรรยากาศ

ประกอบดวยไฮโดรเจน 79% ฮีเลียม 18% และมีเทน 3% ชั้นเมฆที่ระดับความดันบรรยากาศ 1 บาร มีอุณหภูมิ –200 องศาเซลเซียส ภาพถายดาวเนปจูนจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิลแสดงใหเห็นถึงแถบสีตางๆ คลายกับที่พบบนดาวพฤหัสบดี บริเวณแถบสีออนแสดงใหเห็นถึงบริเวณที่เมฆถูกยกขึ้นไปที่ระดับสูง บริเวณแถบสีเขมเปนบริเวณที่เมฆกําลังจมลงสูเบ้ืองลาง จุดดําใหญ (Great Dark Spot)

ภาพถายดาวเนปจูนจากยานวอยเอเจอรในป พ.ศ. 2532 ปรากฏเปนวงรีสีน้ําเงินเขมที่บริเวณกลางดวงใกลกับเสนศูนยสูตรดาว เรียกวา จุดดําใหญ (Great Dark Spot) เปนบริเวณท่ีมีพายุขนาดใหญพอๆ กับขนาดของโลก เคล่ือนตัวดวยความเร็วสูงถึง 1200 กิโลเมตรตอชั่วโมง จากภาพถายดาวเนปจูนจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิลในป พ.ศ. 2537 ไมปรากฏจุดดาํใหญนี้ใหเห็น แตปรากฏจุดเขมใหม ที่บริเวณขั้วดาว แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอยางรวดเร็วในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูน วงแหวนของดาวเนปจูน ดาวเนปจูนมีวงแหวนอยู 4 วง ลวนมีขนาดที่แตกตางกันและมีลักษณะที่ไมสมบูรณ จากภาพถายจากยานวอยเอเจอรแสดงใหเห็นถึงวงแหวนหลักสองวง และวงแหวนบางๆ อยูระหวางวงแหวนทั้งสอง ชิ้นสวนในวงแหวนมีขนาดตั้งแต ระดับไมครอน (1 ไมโครเมตร = 10-6 เมตร) จนถึงขนาด 10 เมตร

ภาพถายวงแหวนของดาวเนปจูน จากยานวอยเอเจอร แถบมืดกลางภาพเปนการบังแสงจากตัวดาวเพื่อที่จะสามารถสังเกตเห็นรายละเอียดของวงแหวนไดดีขึ้น (NASA)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 46 -

ดวงจันทรบริวารของดาวเนปจูน ดาวเนปจูนมีดวงจันทรบริวารอยู 8 ดวง ภาพถายจากยานวอยเอเจอร แสดงใหเห็นลักษณะของดวงจันทรบริวารหลักคือ ดวงจันทรทริทัน (Triton) ที่มีขนาดใหญที่สุดในบรรดาบริวารทั้ง 8 ดวง ทริทันโคจรรอบดาวเนปจูนสวนทางกับทิศทางการหมุนรอบตัวเองของดาวเนปจูน และคาดวามันจะโคจรเขาใกลดาวเนปจูนขึ้นเรื่อยๆ และพุงเขาชนดาวเนปจูนในที่สุด (ใชเวลาประมาณ 10 ถึง 100 ลานป) เมื่อถึงวันนั้นดาวเนปจูนอาจมีวงแหวนที่ใหญและสวยงามมากกวาดาวเสารอีกดวย ทริทันมอุีณภูมิที่พ้ืนผิวประมาณ –235 องศาเซลเซียส ถึงแมวาจะมีอุณภูมิตํ่าถึงเพียงนี้ ยังพบไนโตรเจนในรูปของกาซพุงออกจากบริเวณขั้วใตของดาว ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากไนโตรเจนแข็งที่ปกคลุมอยูบริเวณขั้วใตของดาวเกิดการระเหิดเมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้นในฤดูรอน

แสดงภาพดวงจันทรบริวารหลักทริทัน(Triton) (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 47 -

ดาวพลูโต

ภาพดาวพลูโตทั้งสองดานของดาว จากภาพขยายแสดงใหเห็นแสงสวางบริเวณขั้วเหนือและใตของดาว สันนิษฐานวาอาจเปนขั้วน้ําแข็ง บริเวณสวางอื่นๆ ที่อยูใกลเสนศูนยสูตรดาว อาจเปนบริเวณแองที่ราบที่สามารถสะทอนแสงไดดี

(Stern(Southwest Research Institute), Buie(Lowell Observatory,NASA/ESA) ถัดจากดาวเนปจูนออกไปเปนดาวเคราะหดวงที่อยูไกลสุดจากดวงอาทิตยคือ ดาวพลูโต โคจรรอบดวงอาทิตยที่ระยะหาง

โดยเฉลี่ย 5,900 ลานกิโลเมตร ซึ่งประมาณ 40 เทาของระยะทางเฉลี่ยระหวางโลกกับดวงอาทิตย หรือเทากับ 40 AU (Astronomical Units) ณ จุดที่ไกลจากดวงอาทิตยมากเพียงนี้ ดาวพลูโตจะตองมีอุณหภูมิที่เยือกเย็นและอยูในความมืดเปนเวลาที่ยาวนาน ดาวพลูโตใชเวลาถึง 248 ปในการโคจรรอบดวงอาทิตย ดาวพลูโตนั้นมีขนาดเล็กกวาดวงจันทรบริวารหลักของดาวเคราะหดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ

นักดาราศาสตรคนพบดาวพลูโตเมื่อป พ.ศ. 2473 หลังจากที่มีการใชวิธีคํานวณหาคาการเบี่ยงเบนของวงโคจรดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนในการคนหาดาวเคราะห แตดาวพลูโตนั้นมีมวลไมมากพอที่จะเบี่ยงเบนวงโคจรของดาวเคราะหทั้งสองดวงได นักดาราศาสตรจึงเชื่อวายังมีดาวเคราะหดวงอื่นอยูอีกในระบบสุริยะ และใหชื่อวาเปนดาวเคราะหเอ็กซ (Planet-X) แตจวบจนปจจุบันก็ยังไมมีการคนพบดาวเคราะหดังกลาว เมื่อไมนานมานี้มีการวัดคามวลของดาวเคราะหทั้งสามอยางละเอียดและทําการคํานวณคาการเบี่ยงเบนของวงโคจรของดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสใหม พบวาเกิดจากการรบกวนของวัตถุอ่ืนที่อยูนอกวงโคจรของดาวเนปจูนและมีขนาดใกลเคียงกับดาวพลูโต เรียกวา พลูติโน (Plutino) ซึ่งเปนวัตถุที่อยูในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะที่เรียกวา แถบไคเปอร (Kuiper Belt) โครงสรางของดาวพลูโต

ที่จริงแลวเราไมทราบแนนอนวาดาวพลูโตนั้นมีอะไรเปนองคประกอบ แตจากการคํานวณความหนาแนนของดาวพลูโตจากปริมาตรและมวลของมัน นักดาราศาสตรมีความเห็นวามีแกนเปนหิน และมีชั้นแมนเทิลที่เปนน้ําแข็ง จากการศึกษาเสนสเปกตรัมของแสงอาทิตยที่สะทอนจากพื้นผิวของดาวพลูโต นักดาราศาสตรสันนิษฐานวา ดาวพลูโตมีพ้ืนผิวที่เปนน้ําแข็งและมีเทน

บรรยากาศของดาวพลูโตประกอบไปดวยไนโตรเจน คารบอนมอนอกไซดและมีเทน ชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตนั้นเบาบางมากและจะเกิดขึ้นในขณะที่อยูใกลดวงอาทิตยมากที่สุดเทานั้น เมื่อดาวพลูโตเคลื่อนที่ไกลออกไป อุณหภูมิที่พ้ืนผิวจะลดลงอยางมาก ทําใหชั้นบรรยากาศแข็งตัว ดาวพลูโตมีอุณหภูมิพ้ืนผิวโดยเฉล่ียประมาณ –220 องศาเซลเซียส

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 48 -

แผนที่แสดงพื้นผิวของดาวพลูโต (Stern(Southwest Research Institute), Buie(Lowell Observatory,NASA/ESA) วัตถุพลูติโน

บริเวณท่ีอยูถัดออกไปจากวงโคจรของดาวพลูโต เรียกวา แถบไคเปอร ที่เต็มไปดวยเศษหินและวัตถุตางๆ มากมาย นักดาราศาสตรบางทานมีความเห็นวา ดาวพลูโตไมใชดาวเคราะห แตเปนกอนหินที่มาจากบริเวณดังกลาว เนื่องจากดาวพลูโตมีวงโคจรที่เอียงแตกตางจากไปจากดาวเคราะหอ่ืนๆ มาก นอกจากนี้ดาวพลูโตยังมีคุณสมบัติที่คลายคลึงกับวัตถุพลูติโนเหลานี้ดวย ดวงจันทรบริวารของดาวพลูโต

ดาวพลูโตมีดวงจันทรบริวาร ที่มีชื่อวา คารอน (Charon) โคจรอยูที่ระยะหางเพียง 19,640 กิโลเมตร เนื่องจากดาวพลูโตมีขนาดที่ใกลเคียงกับดวงจันทรคารอนมาก นักดาราศาสตรจึงตั้งสมมุติฐานวานาจะเปนระบบดาวเคราะหคู เราไมสามารถตรวจสอบสมมุติฐานนี้ไดจนกวาจะมียานอวกาศออกไปสํารวจยังดาวพลูโต

ภาพดาวพลูโตกับคารอนดวงจันทรบริวาร ถายจากกลองโทรทรรศนอวกาศฮับเบิล ที่ระยะไกลถึง 4,400 ลานกิโลเมตร โดยสามารถเห็นดาวพลูโตอยูแยกจากคารอนไดชัดเจน คารอนมีสีที่คอนไปทางน้ําเงินมากกวาดาวพลูโตทําใหเราทราบวา

พ้ืนผิวของดาวท้ังสองอาจมีลักษณะและองคประกอบที่แตกตางกัน (Albrecht, ESA/ESO/NASA)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 49 -

ดาวเคราะหนอย (Asteroids)

ดาวเคราะหนอย (Asteroids หรือ Minor planets) เกิดขึ้นในยุคที่เกิดระบบสุริยะเมื่อ 4,600 ลานปที่แลว ปจจุบันมีวัตถุ

ที่นักดาราศาสตรไดสังเกตพบและตั้งชื่อไวอยูถึง 20,000 ดวง มีวัตถุที่มีขนาดเสนผานศูนยกลางมากกวา 100 กิโลเมตร อยูประมาณ 200 ดวง ที่เหลือเปนอุกกาบาตขนาดเล็กมีเสนผานศูนยกลางประมาณ 1 กิโลเมตร

ดาวเคราะหนอยโดยทั่วไปมีรูปรางไมแนนอนและเต็มไปดวยหลุมบอ แถบดาวเคราะหนอย (Asteroid Belt) พบอยูระหวางวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี สันนิษฐานวาเกิดมาพรอมๆ กับดาวเคราะหดวงอื่นๆ มีทฤษฎีหนึ่งอธิบายวาดาวเคราะหนอยในบริเวณน้ีไมสามารถรวมตัวกันเปนดาวเคราะหขนาดใหญได เนื่องจากถูกรบกวนโดยแรงโนมถวงอันมหาศาลของดาวพฤหัสบดี

ภาพจําลองบริเวณแถบดาวเคราะหนอยระหวางวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัส ตลอดเวลา 30 ปที่ผานมา นกัดาราศาสตรไดใชสเปกโตรสโคปในการศึกษาองคประกอบทางเคมีและแรธาตุตางๆ บนดาวเคราะหนอย โดยการวิเคราะหแสงสะทอนจากพื้นผิวดาว นอกจากนี้ยังตรวจสอบชิ้นอุกกาบาตที่ตกลงมาสูพ้ืนโลก พบวาประมาณ 1 ใน 3 ของบรรดาอุกกาบาตที่ศึกษาพบ มีสีเขมและมีองคประกอบสวนใหญเปนคารบอน ใหชื่อวาเปนอุกกาบาตประเภทคารบอนาเซียสคอนไดรท (carbonaceous chondrites: C-type) อีกประมาณ 1 ใน 6 พบวามีสีคอนขางแดงแสดงวามีสวนประกอบที่เปนเหล็ก จึงเรียกวา ประเภทหินปนเหล็ก (stony-iron bodies: S-type) lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 50 -

ดาวเคราะหนอยซีเรส (Ceres)

ภาพเปรียบเทียบขนาดของดาวเคราะหนอยซีเรสกับโลกและดวงจันทรของโลก ดาวเคราะหนอยคลีโอพัตตรา (Kleopatra)

ภาพถายเรดารแสดงใหเห็นรูปรางโดยละเอียดของดาวเคราะหนอยคลีโอพัตตรา (Kleopatra) โดยใชการสงคล่ืนวิทยุจากกลองโทรทรรศนวิทยุอาเรซิโบ ไปสะทอนที่พ้ืนผิวดาว (Arecibo Observatory, JPL/NASA)

ดาวเคราะหนอยไอดา (Ida)

ภาพถายดาวเคราะหนอยไอดา (Ida) ที่มีเสนผานศูนยกลาง 52 กิโลเมตร และดวงจันทรบริวารแดคทิล (Dactyl) จากยานอวกาศกาลิเลโอ (NASA/JPL)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 51 -

ดาวเคราะหนอยเอรอส (Eros)

ภาพถายดาวเคราะหนอยเอรอส (Eros) ที่มีความยาวประมาณ 33 กิโลเมตร ถายจากยานอวกาศเนียรชูเมกเกอร (NASA/JHUAPL)

ภาพลางเปนภาพสามมิติ สีแดงแสดงถึงเนินเขาสูง สีน้ําเงินแสดงถึงบริเวณท่ีเปนหุบเหว (NASA/JHUAPL)

ภาพขยายใหเห็นพ้ืนผิวของดาวเคราะหนอยเอรอสที่ปกคลุมไปดวยเศษหินและฝุน (NASA/JHUAPL)

ภาพเปรียบเทียบขนาดของดาวเคราะหนอยซีเรส (Ceres) ที่มีเสนผานศูนยกลาง 940 กิโลเมตร กับขนาดของโลกและดวงจันทร (NASA)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 52 -

ดาวเคราะหนอยกาสปรา (Gaspra)

ภาพถายดาวเคราะหนอยกาสปรา (Gaspra)

ภาพเปรียบเทียบขนาดของดาวเคราะหนอยกาสปรา (Gaspra) ที่มีเสนผานศูนยกลาง 19 กิโลเมตร และดวงจันทรบริวารของดาวอังคาร (โฟบอสและไดมอส) ถายจากยานอวกาศกาลิเลโอ (NASA/JPL)

มีดาวเคราะหนอยบางดวงที่มีวงโคจรที่ไมอยูในระนาบอิคลิปติกและมีวงโคจรอยูไมไกลกวา 195 ลานกิโลเมตร ซึ่งทําใหมันมีโอกาสที่จะโคจรมาพบกับโลกไดในวันหนึ่งในอนาคต ดังนั้นนักดาราศาสตรไมเพียงแตคนหาดาวเคราะหนอยดวงใหมเทานั้น แตตองติดตามการเคลื่อนที่ของดาวเคราะหนอยเหลานั้นที่มีวงโคจรอยูใกลเคียงกับโลก ซึ่งจําแนกพวกนี้เปนดาวเคราะหนอยใกลโลก (Near Earth Asteroids: NEAs อานตอที่ http://near.jhuapl.edu)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 53 -

ดาวหาง (Comets)

ภาพถายดาวหางเฮล-บอพพ แสดงหางฝุน (สีเหลืองขาว)และหางแกส (สีฟา) (ศรัณย โปษยะจินดา)

ดาวหางประกอบดวยฝุนและน้ําแข็งสกปรก เมื่อโคจรเขาใกลดวงอาทิตย น้ําแข็งจะระเหิดกลายเปนหางกาซและหางฝุน

ใหเราเห็นเปนทางยาว ดาวหางที่มีคาบการโคจรสั้นก็จะวนเวียนอยูภายในระบบสุริยะ แตดาวหางสวนใหญจะมาจากบริเวณขอบนอกของระบบสุริยะที่เรียกวา แถบไคเปอร (Kuiper Belt) ที่เปนบริเวณต้ังแตวงโคจรของดาวพลูโตออกไปเปนระยะทาง 500 AU จากดวงอาทิตย และดงดาวหางของออรต (Oort Cloud) ที่อยูถัดจากแถบไคเปอรออกไปถึง 50,000 AU จากดวงอาทิตย

ภาพแสดงที่มาของดาวหางคือ บริเวณแถบไคเปอร (Kuiper Belt) และดงดาวหางของออรตที่บริเวณขอบนอกของระบบสุริยะ

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 54 -

โครงสรางของดาวหางและการเกิดหาง

ภาพแสดงโครงสรางของดาวหาง

เมื่อดาวหางอยูที่บริเวณขอบนอกระบบสุริยะ จะเปนเพียงกอนน้ําแข็งสกปรกที่ไมมีหาง นิวเคลียส (Nucleus) ประกอบไปดวยน้ําแข็ง คารบอนไดออกไซด มีเทน แอมโมเนีย และมีเปลือกแข็งที่มีเศษฝุนปะปนอยูกับน้ําแข็ง

เมื่อโคจรเขาใกลดวงอาทิตยน้ําแข็งเหลานี้จะระเหิดกลายเปนกาซ โดยเฉพาะบริเวณที่รับแสงอาทิตยจะมีการประทุของกาซอยางรุนแรง ปรากฏอยูลอมรอบนิวเคลียสเรียกวา โคมา (Coma) กาซเหลานี้จะถูกลมสุริยะพัดออกไปเปนทางยาวในทิศทางตรงกันขามกับดวงอาทิตยกลายเปนหางกาซ (Gas tail) ปรากฏใหเห็น แสงสีตางๆ ที่ปรากฏเกิดจากโมเลกุลกาซเรืองแสงหลังจากไดรับความรอนจากแสงอาทิตย คลายกับการเรืองแสงของกาซนีออนในหลอดไฟฟลูออเรสเซน

แผนภาพแสดงการเกิดหางของดาวหาง และวงโคจรของดาวหาง

หางฝุน (Dust tail) ของดาวหางเกิดจากฝุนที่พุงออกมาจากนิวเคลียส ถูกแรงดันจากแสงอาทิตยผลักออกจากดาวหาง ฝุนเหลานี้สามารถสะทอนแสงของดวงอาทิตยไดดี จึงปรากฏเปนทางโคงสวางใหเห็นตามแนวทิศทางของวงโคจร

นิวเคลียสของดาวหางมีเสนผานศูนยกลางโดยทั่วไปประมาณ 10 กิโลเมตร สวนโคมาของดาวหางโดยทั่วไปแผออกไปกวางเปนรัศมีถึงหลายแสนกิโลเมตร และหางของดาวหางนั้นโดยทั่วไปมีความยาวถึง 100 ลานกิโลเมตร พอๆ กับระยะหางระหวางโลกถึงดวงอาทิตย

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 55 -

ภาพถายนิวเคลียสของดาวหางฮัลเลย ถายจากยานอวกาศจอตโต ในป พ.ศ. 2529 (MPIA/ESA) ดาวตกและฝนดาวตก (Meteor and Meteor Shower)

ดาวตกหรือผีพุงใตนั้นเปนเพียงเศษวัตถุเล็กๆ หรือฝุนที่เกิดตามทางโคจรดาวหาง เมื่อเศษวัตถุเหลานี้ตกผานชั้น

บรรยากาศโลก ก็จะถูกเสียดสีและเผาไหมเกิดเปนแสงใหเห็นในยามค่ําคืน การที่ดาวหางโคจรเขาใกลดวงอาทิตย ไดทิ้งเศษฝุนและวัตถุขนาดเล็กตามแนวเสนทางโคจร ในแตละปโลกจะโคจรผาน

บริเวณดังกลาว เมื่อเศษฝุนเหลานี้ผานเขามาสูชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกจะถูกเสียดสีกับชั้นบรรยากาศทําใหเกิดความรอนและเผาไหมเศษวัตถุนั้นภายในเวลาเพียงไมกี่วินาที ปรากฏใหเห็นเปนเสนสวางสวยงามเปนจํานวนมาก เราจึงเรียกวา ฝนดาวตก (Meteors Shower)

ภาพถายฝนดาวตก

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 56 -

อุกกาบาต (Meteorites) อุกกาบาตคือ เศษหินจากอวกาศที่เผาไหมไปไมหมดและตกลงสูพ้ืนผิวโลก ในแตละปมีชิ้นสวนอุกกาบาตที่หนักถึง 1 กิโลกรัมนับหลายพันชิ้นตกลงสูพ้ืนโลก ซึ่งสวนใหญตกลงในมหาสมุทรซึ่งเปนเปนบริเวณท่ีกวางถึง 2 ใน 3 ของพ้ืนผิวโลกจึงไมสามารถพบได ที่เหลือตกลงบนแผนดินซึ่งบางครั้งจะถูกพบทันที แตก็มีอุกกาบาตที่ตกลงบนพื้นโลกเปนเวลานานกวาจะมีคนไปพบ

อุกกาบาตแบงออกเปนสามชนิดหลักคือ 1. อุกกาบาตที่เปนหินลวน (stony meteorite) เปนอุกกาบาตสวนใหญ (95%) ที่พบบนพ้ืนโลกเปนจํานวนมากกวา 3,000

ชิ้น มีลักษณะคลายหินธรรมดาแตมีผิวชั้นนอกที่ถูกหลอมในขณะที่พุงผานชั้นบรรยากาศลงมาสูโลก 2. อุกกาบาตที่เปนโลหะลวน (iron meteorite) พบอยูประมาณ 4% ของอุกกาบาตทั้งหมดที่พบบนพ้ืนโลก สวนใหญจะไมมี

หินเปนสวนประกอบอยูเลย ถาไมใชเหล็กลวนก็จะมีนิเกิลผสมอยูประมาณ 10 % ถึง 20 % 3. อุกกาบาตที่เปนหินผสมโลหะ (stony-iron meteorite) พบอยูประมาณ 1% ของอุกกาบาตทั้งหมดที่พบบนพ้ืนโลก มี

สวนประกอบที่เปนเหล็กและหินอยูเทา ๆ กัน

อุกกาบาตที่เปนหินลวน (stony meteorite)

อุกกาบาตที่เปนโลหะลวน (iron meteorite)

อุกกาบาตที่เปนหินผสมโลหะ (stony-iron meteorite)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 57 -

นอกจากนี้ยังมีอุกกาบาตบางชิ้นที่อาจเกิดขึ้นในขณะที่มีการกอตัวของดาวเคราะหดวงอื่นๆ นักวิทยาศาสตรพบชิ้นสวนอุกกาบาต (ชื่อวา ALH84001) บนพ้ืนโลกบริเวณขั้วโลก ในป พ.ศ. 2527 ซึ่งมีอายุ 4,000 ลานป และตกมาบนโลกเมื่อ 16 ลานปที่แลว จากขอมูลที่มีอยูทําใหสันนิษฐานวานาจะมีตนกําเนิดจากดาวอังคาร อีกทั้งยังพบรองรอยขององคประกอบของเซลลส่ิงมีชีวิตที่ยังพิสูจนไมไดวาเปนเซลลส่ิงมีชีวิตจากนอกโลก หรือจากพื้นผิวโลกแทรกซึมเขาไปในรอยราวของอุกกาบาตนั้นตั้งแตในอดีต

ภาพถายอุกกาบาต ALH84001 (ภาพซาย) ภาพขวาเปนภาพขยายโดยกลองจุลทรรศนอิเล็กตรอน แสดงใหเห็นถึงซากของเซลลแบคทีเรีย (เสนกลม ๆ กลางภาพ)

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 58 -

หลุมอุกกาบาต (Impact Craters) เมื่ออุกกาบาตขนาดใหญตกลงมาถึงพ้ืนโลกจะทําใหเกิดหลุมที่มีลักษณะเหมือนอางขนาดใหญเรียกวา หลุมอุกกาบาต ที่มีขนาดตั้งแต 1 เมตร ไปจนถึง 1,000 กิโลเมตรเลยทีเดียวทั้งนี้ขึ้นอยูกับมวลของอุกกาบาตนั้นและความเร็วที่พุงชนพ้ืนโลก มีหลุมอุกกาบาตขนาดใหญอยูประมาณ 150 แหงทั่วโลก หลุมอุกกาบาตทั้งหมดที่พบมีอายุนอยกวา 500 ลานป ทําใหเรารูวากอนหนานั้นเปลือกโลกยังมีการเปล่ียนแปลงโดยกระบวนการเพลตเทคโทนิคอยู

ภาพหลุมอุกกาบาตบารริงเจอร มลรัฐเอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกา มีเสนผานศูนยกลางที่กวางถึง 1.2 กิโลเมตร เกิด

จากอุกกาบาตพุงชนโลกเมื่อ 50,000 ปที่แลว หลุมอุกกาบาตชิกซูลูบ (Chicxulub)

พบชิ้นสวนอุกกาบาตกลางมหาสมุทรแปซิฟก ซึ่งกระเด็นมาจากการชนของอุกกาบาตที่คาบสมุทรยูคาทาน (Yucatan)

ซึ่งปรากฏเปนหลุมอุกกาบาตขนาดใหญใตทะเล ซึ่งอาจเปนสาเหตุที่ทําใหเกิดการสูญพันธุของไดโนเสารเมื่อ 65 ลานปที่แลว

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 59 -

lesson-solarsystem.doc Busaba Kramer 7/15/2004 - 60 -

เว็บไซดอื่นๆ เกี่ยวกับ ระบบสุริยะ (Solar System websites)

1. Solar System, Jet Propulsion Laboratory, NASA - http://www.jpl.nasa.gov 2. Views of the Solar System – http://www.solarviews.com 3. The Nine Planets - http://www.nineplanets.org 4. Solar System Lithograph Set for Space Science, NASA –

http://spcacelink.nasa.gov/products/solar.system.Lithograph.Set

หนังสืออิเล็กทรอนิกส

ฟสิกส 1(ภาคกลศาสตร( ฟสิกส 1 (ความรอน)

ฟสิกส 2 กลศาสตรเวกเตอร

โลหะวิทยาฟสิกส เอกสารคําสอนฟสิกส 1ฟสิกส 2 (บรรยาย( แกปญหาฟสิกสดวยภาษา c ฟสิกสพิศวง สอนฟสิกสผานทางอินเตอรเน็ต

ทดสอบออนไลน วีดีโอการเรียนการสอน หนาแรกในอดีต แผนใสการเรียนการสอน

เอกสารการสอน PDF กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร

แบบฝกหัดออนไลน สุดยอดสิ่งประดิษฐ

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ ตารางธาตุ)ไทย1) 2 (Eng)

พจนานุกรมฟสิกส ลับสมองกับปญหาฟสิกส

ธรรมชาติมหัศจรรย สูตรพื้นฐานฟสิกส

การทดลองมหัศจรรย ดาราศาสตรราชมงคล

แบบฝกหัดกลาง

แบบฝกหัดโลหะวิทยา แบบทดสอบ

ความรูรอบตัวท่ัวไป อะไรเอย ?

ทดสอบ)เกมเศรษฐี( คดีปริศนา

ขอสอบเอนทรานซ เฉลยกลศาสตรเวกเตอร

คําศัพทประจําสัปดาห ความรูรอบตัว

การประดิษฐแของโลก ผูไดรับโนเบลสาขาฟสิกส

นักวิทยาศาสตรเทศ นักวิทยาศาสตรไทย

ดาราศาสตรพิศวง การทํางานของอุปกรณทางฟสิกส

การทํางานของอุปกรณตางๆ

การเรียนการสอนฟสิกส 1 ผานทางอินเตอรเน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร3. การเคลื่อนท่ีแบบหนึ่งมิต ิ 4. การเคลื่อนท่ีบนระนาบ5. กฎการเคลื่อนท่ีของนิวตัน 6. การประยุกตกฎการเคลื่อนท่ีของนิวตัน7. งานและพลังงาน 8. การดลและโมเมนตัม9. การหมุน 10. สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง11. การเคลื่อนท่ีแบบคาบ 12. ความยืดหยุน13. กลศาสตรของไหล 14. ปริมาณความรอน และ กลไกการถายโอนความรอน15. กฎขอท่ีหน่ึงและสองของเทอรโมไดนามิก 16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร

17. คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง การเรียนการสอนฟสิกส 2 ผานทางอินเตอรเน็ต

1. ไฟฟาสถิต 2. สนามไฟฟา3. ความกวางของสายฟา 4. ตัวเก็บประจุและการตอตัวตานทาน 5. ศักยไฟฟา 6. กระแสไฟฟา 7. สนามแมเหล็ก 8.การเหนี่ยวนํา9. ไฟฟากระแสสลับ 10. ทรานซิสเตอร 11. สนามแมเหล็กไฟฟาและเสาอากาศ 12. แสงและการมองเห็น13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตรควอนตัม 15. โครงสรางของอะตอม 16. นิวเคลียร

การเรียนการสอนฟสิกสท่ัวไป ผานทางอินเตอรเน็ต

1. จลศาสตร )kinematic) 2. จลพลศาสตร (kinetics) 3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปลฮารโมนิก คลื่น และเสียง

5. ของไหลกับความรอน 6.ไฟฟาสถิตกับกระแสไฟฟา 7. แมเหล็กไฟฟา 8. คลื่นแมเหล็กไฟฟากับแสง9. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร

ฟสิกสราชมงคล