เอกภพ
เอกภพ (Universe) หรือที่เรียกในภาษาทั่วไปว่า จักรวาล หมายถึงทั้งหมดทุกสรรพสิ่ง นักดาราศาสตร์พยายามศึกษาว่า เอกภพกว้างใหญ่เพียงใด มีกาแล็กซีอยู่จำนวนเท่าใด ปัจจุบันเราทราบว่า กาแล็กซีไม่ได้กระจายตัวกันในเอกภพ หากแต่อยู่รวมกลุ่มเป็นกระจุก กระจุกกาแล็กซีทั้งหลายกำลังเคลื่อนที่ออกจากโลกในทุกทิศทาง แสดงว่า เอกภพกำลังขายตัว นักดาราศาสตร์ศึกษาอัตราการขยายตัวของเอกภพโดยใช้กฏของฮับเบิล แล้วคำนวณย้อนกลับพบว่า เอกภพมีอายุประมาณ 13,000 ล้านปี ซึ่งอธิบายโดยใช้ทฤษฎีบิกแบง
ทฤษฎีบิ๊กแบงระบุว่าการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่เมื่อประมาณ 15,000 ล้านปีก่อนเป็นต้นกำเนิดของเอกภพและสรรพสิ่งทั้งหมด หลังการระเบิดเอกภพขยายตัวออกทุกทิศทางพร้อมกับอุณหภูมิที่ค่อยๆ ลดลง เมื่อเวลาผ่านไปนับล้านปีกลุ่มอนุภาคเล่นอิเล็กตรอนและโปรตรอนเริ่มรวมตัวกันเป็นกาแล็กซี่ต่อมาฝุ่นภายในกาแล็กซี่จึงรวมตัวกับแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมเกิดเป็นดาวฤกษ์ซึ่งเปล่งแสงได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นภายใน
วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์ทุกดวงจะมาถึงเมื่อไฮโดรเจนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงหลักเริ่มหมดลง ดาวฤกษ์จะสว่างวาบขึ้นพร้อมกับขยายตัวกระทั่งรัศมีเพิ่มขึ้นกว่าร้อยเท่าเรียกว่าดาวยักษ์แดง ปรากฏการณ์เช่นนี้จะเกิดขึ้นกับดวงอาทิตย์ในอีก 5,000 ล้านปีข้างหน้าซึ่งเมื่อเวลานั้นมาถึงโลกจะถูกเผาไหม้เป็นเถ้าถ่านอย่างไม่อาจหลีกเลี่ยง หลังจากขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดง ดาวฤกษ์จะเข้าสู่วาระสุดท้ายโดยการหดตัวอย่างรุนแรง หากเป็นดาวฤกษ์ที่มีมวลสารน้อย เช่นดวงอาทิตย์ พื้นผิวส่วนนอกจะกลายสภาพเป็นก๊าซแผ่ออกสู่ห้วงอวกาศส่วนแกนกลางจะเย็นลงพร้อมกับหดตัวอย่างรุนแรงกลายสภาพเป็นดาวแคระขาว ซึ่งมวลสารของดวงดาว 1 ช้อนโต๊ะจะมีน้ำหนักประมาณ 1,000 ตัน แต่หากดวงดาวมีมวลมากพออาจระเบิดเป็น Supernova แกนกลางที่เหลือจะกลายเป็นดาวนิวตรอนซึ่งมีความหนาแน่นสูงมากจนมวลสาร 1 ช้อนโต๊ะหนักนับพันล้านตันและหากดาวดวงนั้นมีมวลมากกว่า 3 เท่าของดวงอาทิตย์อาจเกิดการหดตัวอย่างแรงที่สุดจนกลายสภาพเป็นหลุมดำหรือ Black Hole ที่มีแรงดึงดูดมหาศาลจนแม้แต่แสงก็ไม่อาจหลบหนีการดูดกลืนเข้าสู่หลุมดำได้
การก่อเกิด เปลี่ยนแปลง และเสื่อมสลายของดาวฤกษ์เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตลอดเวลา มวลสารและพลังงานของดวงดาวที่แตกดับกลับกลายเป็นองค์ประกอบของดาวดวงใหม่หมุนเวียต่อไปไม่สิ้นสุด สิ่งใดดำรงอยู่ก่อนการก่อเกิดเอกภพวาระสุดท้ายของเอกภพเป็นเช่นไรรวมทั้งมีชีวิตอยู่บนดาวดวงอื่นหรือไม่ทั้งหมดนี้คือปริศนาที่ยังรอคำตอบจากนักบุกเบิกห้วงอวกาศรุ่นต่อไป
ระบบสุริยะจักรวาล (Solar System)
กำนิดของระบบสุริยะจักรวาลสืบเนื่องมาจากการระเบิดของดวงดาวขนาดใหญ่ (Supernova Explosion) เป็นสาเหตุทำให้เกิดการรวมตัวเป็นกลุ่มก้อนของฝุ่นและก๊าซ ส่วนในเป็นการรวมตัวของฝุ่นและก๊าซ เมื่ออุณหภูมิลดลง แรงโน้มถ่วงจะดึงดูดให้ฝุ่นและก๊าซมีการอัดตัวกันแน่น เกิดความร้อนและปฏิกริยานิวเคลียร์ที่แกนของก๊าซไฮโดรเจนเปลี่ยนเป็นก๊าซฮีเลียมและเกิดเป็นพลังงานมหาศาล ส่วนนี้กลายเป็นดวงอาทิตย์ ส่วนฝุ่นและก๊าซส่วนที่เหลือ เมื่อเย็นตัวลงกลายเป็นดาวเคราะห์หมุนรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งดาวเคราะห์เหล่านี้ประกอบไปด้วยของแข็ง เช่น ดิน หิน และปกคลุมด้วยก๊าซ ส่วนดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากๆ เป็นกลุ่มก้อนก๊าซที่มีขนาดใหญ่มาก
ระบบสุริยะจักรวาลเป็นระบบที่มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ปัจจุบันมีดาวพระเคราะห์ 8 ดวง (เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2549 ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลที่กรุงปราก สาธารณรัฐเช็ก ได้มีมติปลดออกดาวพลูโตจากการเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ คงเหลือดาวเคราะห์เพียง 8 ดวง) และดวงจันทร์มากกว่า 48 ดวง นอกจากนั้นยังประกอบไปด้วย ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง ดาวตก อุกกาบาต เป็นบริวารโคจรรอบๆ ดวงอาทิตย์ สำหรับดาวเคราะห์ที่สำคัญของระบบสุริยะจักรวาล และดวงอาทิตย์ มีรายละเอียดดังนี้
- ดวงอาทิตย์ (Sun) เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะจักรวาล อยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางประมาณ 93 ล้านไมล์ และมีขนาดใหญ่กว่าโลกมากกว่า 1 ล้านเท่า มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางยาวกว่าโลก 100 เท่า ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่มีแสงสว่างในตัวเอง ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญของโลก อุณหภูมิของดวงอาทิตย์อยู่ระหว่าง 5,500 – 6,100 องศาเซลเซียส พลังงานของดวงอาทิตย์ทั้งหมดเกิดจากก๊าซไฮโดรเจน โดยพลังงานดังกล่าวเกิดจากปฏิกริยานิวเคลียร์ภายใต้สภาพความกดดันสูงของดวงอาทิตย์ ทำให้อะตอมของไฮโดรเจนซึ่งมีอยู่มากบนดวงอาทิตย์ทำปฏิกริยาเปลี่ยนเป็นฮีเลียม ซึ่งจะส่งผ่านพลังงานดังกล่าวมาถึงโลกได้เพียง 1 ใน 200 ล้านของพลังงานทั้งหมด
นอกจากนั้นบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ยังเกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงของพลังงานความร้อนบนดวงอาทิตย์อันเนื่องมาจากจุดดับบนดวงอาทิตย์ (Sunspot) ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการแปรผันของพายุแม่เหล็ก และพลังงานความร้อน ทำให้อนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนหลุดจากพื้นผิวดวงอาทิตย์สู่ห้วงอวกาศ เรียกว่า ลมสุริยะ (Solar Wind) และแสงเหนือและใต้ (Aurora) เป็นปรากฏการณ์ที่ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้
การเกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์ (Sunspot) บางครั้งเราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และจะเห็นได้ชัดเจนเวลาดวงอาทิตย์ใกล้ตกดิน จุดดับของดวงอาทิตย์จะอยู่ประมาณ 30 องศาเหนือ และ ใต้ จากเส้นศูนย์สูตร ที่เห็นเป็นจุดสีดำบริเวณดวงอาทิตย์เนื่องจากเป็นจุดที่มีแสงสว่างน้อย มีอุณหภูมิประมาณ 4,500 องศาเซลเซียส ต่ำกว่าบริเวณโดยรอบประมาณ 2,800 องศาเซลเซียส นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าก่อนเกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์นั้น ได้รับอิทธิพลจากอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าบริเวณพื้นผิวดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลง ทำให้อุณหภูมิบริเวณดังกล่าวต่ำกว่าบริเวณอื่นๆ และเกิดเป็นจุดดับบนดวงอาทิตย์
แสงเหนือและแสงใต้(Aurora) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดบริเวณขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้ มีลักษณะเป็นลำแสงที่มีวงโค้ง เป็นม่าน หรือ เป็นแผ่น เกิดเหนือพื้นโลกประมาณ 100 – 300 กิโลเมตร ณ ระดับความสูงดังกล่าวก๊าซต่างๆ จะเกิดการแตกตัวเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า และเมื่อถูกแสงอาทิตย์จะเกิดปฏิกริยาที่ซับซ้อนทำให้มองเห็นแสงตกกระทบเป็นแสงสีแดง สีเขียว หรือ สีขาว บริเวณขั้วโลกทั้งสองมีแนวที่เกิดแสงเหนือและแสงใต้บ่อย เราเรียกว่า “เขตออโรรา” (Aurora Zone)
- ดาวพุธ (Mercury)เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากที่สุด สังเกตเห็นด้วยตาเปล่าได้ตอนใกล้ค่ำและ ช่วงรุ่งเช้า ดาวพุธไม่มีดวงจันทร์เป็นดาวบริวาร ดาวพุธหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออกกินเวลา ประมาณ 58 – 59 วัน และโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบ ใช้เวลา 88 วัน
- ดาวศุกร์ (Venus)สังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยสามารถมองเห็นได้ทางขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกในเวลาใกล้ค่ำ เราเรียกว่า”ดาวประจำเมือง” (Evening Star) ส่วนช่วงเช้ามืดปรากฏให้เห็นทางขอบฟ้าด้านทิศตะวันออกเรียกว่า “ดาวรุ่ง” (Morning Star) เรามักสังเกตเห็นดาวศุกร์มีแสงส่องสว่างมากเนื่องจาก ดาวศุกร์มีชั้นบรรยากาศที่ประกอบไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีผลทำให้อุณหภูมิพื้นผิวสูงขึ้น ดาวศุกร์หมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก ไม่มีดวงจันทร์เป็นดาวบริวาร
