เล่มที่ 31
ระบบสุริยะ
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
สภาพระบบสุริยะในปัจจุบัน
ระบบสุริยะประกอบด้วยดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางแห่งความโน้มถ่วง ดึงดูดให้เหล่าสมาชิกโคจรอยู่โดยรอบ การศึกษาดาราศาสตร์ และอวกาศ ด้วยเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการถ่ายภาพที่พัฒนาก้าวหน้าขึ้น ทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบวัตถุใหม่ในระบบสุริยะ ที่อยู่ไกลออกไปเพิ่มมากขึ้นด้วย จึงเปลี่ยนแปลงความคิดเกี่ยวกับระบบสุริยะที่เคยมีมาแต่เดิม
ใน พ.ศ. ๒๕๔๙ สมาพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ (International Astronomical Union - IAU) เสนอให้แบ่งสมาชิก ในระบบสุริยะ เป็น ๓ กลุ่มใหญ่ คือ กลุ่มดาวเคราะห์ (Planets) มีแต่ ๘ ดวง คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน กลุ่มดาวเคราะห์แคระ (Dwarf Planets) ได้แก่ พลูโต อีรีส และซีเรส นอกจากนั้น ยังมีกลุ่มวัตถุขนาดเล็กจำพวกดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง อุกกาบาต โคจรอยู่ทั่วไปในระบบสุริยะด้วย
เมื่อมองจากด้านเหนือของระบบสุริยะ บรรดาเหล่าสมาชิกส่วนใหญ่หมุนรอบตัวเอง และโคจรรอบดวงอาทิตย์ ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาไปในทางเดียวกัน ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่มีวงโคจรค่อนข้างกลม และโคจรอยู่ในระนาบ ใกล้เคียงกับระนาบทางโคจรของโลก รอบดวงอาทิตย์ ซึ่งเรียกว่า ระนาบสุริยวิถี (Ecliptic) ลักษณะเช่นนี้ น่าจะเป็นผลมาจาก การก่อกำเนิด และมีวิวัฒนาการมาจากมวลสารดั้งเดิม กลุ่มก้อนเดียวกัน
กำเนิดระบบสุริยะ
จากสภาพของระบบสุริยะปัจจุบัน และการศึกษาสังเกตการณ์ วัตถุท้องฟ้านานาชนิด อย่างต่อเนื่องยาวนาน โดยอาศัยเครื่องมือดาราศาสตร์และเทคโนโลยีใหม่ นักดาราศาสตร์ได้ประมวลข้อมูล และสันนิษฐาน ถึงประวัติกำเนิดระบบสุริยะมาเป็นลำดับ ดังนี้
- ระบบสุริยะมีกำเนิดมาจากซากระเบิด สลายตัวของดาวฤกษ์ เมื่อประมาณ ๕,๐๐๐ ล้านปีก่อน กลุ่มก๊าซและฝุ่นขนาดมหึมา ที่เป็นต้นกำเนิดระบบสุริยะ ประกอบด้วย ก๊าซไฮโดรเจน และฮีเลียม เป็นส่วนใหญ่ หมุนวนแผ่กว้าง รอบศูนย์กลาง เกิดลักษณะเป็นรูปจานแบน เมื่ออุณหภูมิรอบนอกค่อยๆ ลดลง มวลสารต่างๆ หลอมรวมกัน และก่อตัวเป็นวัตถุแรกเริ่ม เรียกว่า เศษดาวเคราะห์ ระบบสุริยะยุคแรก จึงเต็มไปด้วย เศษดาวเคราะห์แผ่ออก คล้ายเป็นวงแหวนกว้างใหญ่ โคจรรอบกลุ่มก๊าซ ต้นกำเนิดของดวงอาทิตย์ เศษดาวเคราะห์เหล่านี้มีการปะทะ และรวมตัวกันอยู่เสมอ จนมีขนาดใหญ่ขึ้น และมีแรงโน้มถ่วงสูงพอ ที่จะดึงดูดวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ มารวมตัวกัน พัฒนาเป็นต้นกำเนิดของดาวเคราะห์ในเวลาต่อมา
- เมื่อกลุ่มก๊าซต้นกำเนิดของดวงอาทิตย์บีบอัดตัวเล็กลง จนอุณหภูมิที่ใจกลางสูงขึ้น ภายใต้ความดันสูงมาก ถึงระดับเกิดปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ จึงเกิดเป็นดาวฤกษ์ใหม่ คือ ดวงอาทิตย์ ซึ่งแผ่พลังงานออกไปโดยรอบ พลังลมสุริยะในช่วงแรก รุนแรง พัดพาก๊าซที่ห่อหุ้มดาวเคราะห์ ในเขตชั้นในของระบบสุริยะ ให้หลุดออกไปจากดาวเคราะห์ รวมทั้งค่อยๆ กำจัดฝุ่นและก๊าซ ที่กระจายอยู่ระหว่าง ดาวเคราะห์ทั้งหลาย ทำให้อาณาเขตระบบสุริยะ ปลอดโปร่งมากขึ้น
ระบบสุริยะมีกำเนิดมาจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นอุณหภูมิสูงขนาดมหึมา
- ในช่วงอายุเริ่มต้นของระบบสุริยะ เศษดาวเคราะห์คงโหมกระหน่ำ พุ่งชนดาวเคราะห์ดวงใหม่ๆ อย่างหนักและต่อเนื่อง จึงปรากฏเป็นหลุมอุกกาบาตมากมาย บนพื้นผิวหินแข็ง ของดาวเคราะห์ และดาวบริวารของดาวเคราะห์ทั่วไป ในระบบสุริยะมาจนถึงทุกวันนี้
- ดาวเคราะห์ก๊าซดวงใหญ่ที่อยู่ชั้นนอกของระบบสุริยะ เช่น ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ มีลักษณะคล้ายระบบสุริยะขนาดเล็ก ซ้อนอยู่ในระบบสุริยะใหญ่ ที่มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง เนื่องจาก ดาวเคราะห์ทั้งสองดวง ต่างมีปริมาณไฮโดรเจน และฮีเลียมสูงมาก คล้ายกับดวงอาทิตย์เช่นกัน แต่มวลสารต้นกำเนิดดาวเคราะห์คงมีขนาดไม่ใหญ่พอ และใจกลางดวง มีอุณหภูมิ และความดันไม่สูงมาก ถึงระดับที่จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ จนระเบิดเป็นดาวฤกษ์ได้ สังเกตได้ว่า เหล่าดาวบริวารชั้นใน ของดาวเคราะห์ทั้งสองดวง ต่างมีพื้นผิวหินแข็ง คล้ายดาวเคราะห์ชั้นใน ของระบบสุริยะเช่นกัน
- ดาวเคราะห์น้อยเป็นเศษดาวเคราะห์ดั้งเดิม ที่ถูกแรงโน้มถ่วง ของดาวพฤหัสบดีรบกวน จนไม่สามารถรวมตัวกัน เกิดเป็นดาวเคราะห์ดวงใหญ่ได้ ยังคงโคจรเป็นกลุ่มใหญ่ อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคาร กับวงโคจรของดาวพฤหัสบดี เหล่าดาวเคราะห์น้อย ก็เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงใหญ่ คือ มีองค์ประกอบแตกต่างกัน ตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์
ดาวหางเป็นเศษดาวเคราะห์ที่ห่อหุ้มด้วยน้ำแข็ง ถูกดีดออกจากอาณาเขตระบบสุริยะ ด้วยอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วง ของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ชั้นนอก สันนิษฐานว่า คงมีดาวหางอยู่มากมาย ในเขตห่างไกล ที่เลยจากเขตของดาวเนปจูนออกไป จนน่าจะเป็นอาณาจักรของดาวหาง ห่อหุ้มอาณาเขตรอบนอก ของระบบสุริยะไว้ หรือที่เรียกกันว่า ดงดาวหางของออร์ต (Oort comet cloud) เนื่องจาก สังเกตพบว่า ดาวหางคาบสั้น ที่มีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์น้อยกว่า ๒๐๐ ปี กับดาวหางคาบยาว ที่มีวงโคจรกว้างไกลมาก มีวิถีโคจรแตกต่างกัน ดาวหางคาบสั้น มีระนาบโคจรใกล้เคียงกับระนาบสุริยวิถี และโคจรไปทางเดียวกับดาวเคราะห์ ต่างจากดาวหางคาบยาว ที่มีวิถีโคจรมาจากทุกทิศทาง อย่างไม่เป็นระเบียบ ซึ่งสอดคล้องกับความคิดเรื่องดงดาวหางของออร์ต
ปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ค้นพบวัตถุน้ำแข็งมากมาย โคจรอยู่เป็นแถบวงแหวนใหญ่ อยู่ไกลเลยจากวงโคจร ของดาวเนปจูนออกไป ซึ่งสอดคล้องกับการค้นพบว่า ลักษณะที่ปรากฏรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่อยู่ใกล้ เช่น ดาววีกา (Vega) และดาวโฟมัลโอต (Fomalhaut) ก็มีธรรมชาติคล้ายกับ มีเศษวัตถุน้ำแข็งห่อหุ้มโดยรอบเช่นเดียวกับระบบ สุริยะของเรา การศึกษาวัตถุบริวารเล็กๆ ในระบบสุริยะ เช่น ดาวเคราะห์น้อย และดาวหาง โดยเฉพาะ ดาวหางที่มาจากอาณาเขตรอบนอก ของระบบสุริยะ จึงน่าจะทำให้มนุษย์เข้าใจถึงสภาพดั้งเดิม ของระบบสุริยะแรกกำเนิดได้
ลักษณะของสมาชิกในระบบสุริยะ
สมาชิกในครอบครัวระบบสุริยะล้วนมีลักษณะเฉพาะดวงแตกต่างกัน สันนิษฐานว่า เกิดจากโครงสร้าง และองค์ประกอบของมวลสาร ในกลุ่มก๊าซต้นกำเนิดดาวเคราะห์แตกต่างกัน รวมทั้ง มีการกระจายตัว ในระยะห่างจากดวงอาทิตย์แตกต่างกันด้วย กล่าวคือ ดาวเคราะห์ชั้นใน ใกล้ดวงอาทิตย์ ประกอบด้วยธาตุและสารประกอบหนัก จำพวกเหล็ก และซิลิเกต จึงล้วนมีพื้นผิวเป็นหินแข็งคล้ายโลก ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร แต่ดาวเคราะห์ชั้นนอก เป็นดาวเคราะห์ก๊าซ จำพวกมีเทน และแอมโมเนียขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับโลก แต่อาจมีแกนในแข็งขนาดเล็กอยู่ที่ใจกลาง ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ทั้งนี้อาจเป็นเพราะอิทธิพลของลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ ทำให้ก๊าซหนาทึบในบรรยากาศดั้งเดิมของดาวเคราะห์ชั้นใน หลุดหนีหายไป
