กิจกรรม19พฤศจิกายน 2553

องค์ประกอบหลักของดาวพฤหัสบดีคือ ก๊าซไนโตรเจนและก๊าซฮีเลียม ซึ่งเป็นองค์ประกอบประมาณ 75% และ 25% โดยมวลตามลำดับ นอกจากก๊าซสองชนิดหลักแล้วยังมีสารอื่นๆปะปนอยู่บ้างแต่มีปริมาณน้อยมาก การศึกษาธาตุองค์ประกอบของดาวพฤหัสบดีอย่างละเอียดชี้ให้เห็นว่า ดาวพฤหัสบดีมีปริมาณธาตุองค์ประกอบคล้ายกับดวงอาทิตย์มาก แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์ก๊าซดวงนี้แทบจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเลยตั้งแต่รวมตังขึ้นเมื่อหลายพันปีมาแล้ว
     เนื่องจากดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ จึงไม่มีพื้นผิวแข็งที่ชัดเจนดังเช่นโลกหรือดาวเคราะห์แข็งอื่นๆ แต่เนื้อสารชั้นบนบริเวณผิวของดาวค่อยๆ เบาบางลงและหายไปในอวกาศ ในการศึกษาดาวพฤหัสบดี นักดาราศาสตร์จึงใช้ระดับที่มีความดัน 1 บาร์ ( เท่ากับความดันที่ผิวโลก ) ของบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีเป็นรัศมีของดาว หากใช้นิยามนี้ ดาวพฤหัสบดีจะมีรัศมีประมาณ 70,000 กิโลเมตร ที่ระดับผิวดาวเป็นแนวยอดเมฆ ( Cloud Top ) ของดาวพฤหัสบดีซึ่งมีอุณหภูมิ -148 องศาเซลเซียล ( 125 เคลวิน ) และความหนาแน่นประมาณ 0.0002 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ศูนย์กลางของระบบสุริยะ เนื้อสารส่วนใหญ่ของระบบสุริยะอยู่ที่ดวงอาทิตย์ คือ มีมากถึง 99.87% เป็นมวลสารดาวเคราะห์รวมกันอย่างน้อยกว่า 0.13% ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ขนาดเล็ก เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์อื่น ๆ บนฟ้า แต่เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกที่สุด จึงปรากฏเป็นวงกลมโต บนฟ้าของโลกเพียงดวงเดียว ดาวฤกษ์อื่นปรากฏเป็นจุดสว่าง เพราะอยู่ไกลมาก ขนาดที่แท้จริงโตกว่าโลกมาก มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 109 เท่าของโลกดวงอาทิตย์สร้างพลังงานขึ้นมาเองโดยการเปลี่ยนเนื้อสารเป็นพลังงานตามสมการของไอน์สไตน์ E = mc2 (E คือพลังงาน, m คือ เนื้อสาร, และ c คือ อัตราเร็วของแสงสว่างในอวกาศซึ่งมีค่าประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที) บริเวณที่เนื้อสารกลายเป็นพลังงาน คือ แกนกลางซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านองศาเซลเซียส ณ แกนกลางของดวงอาทิตย์มีระเบิดไฮโดรเจนจำนวนมาก กำลังระเบิดเป็นปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ ที่ไฮโดรเจนหลอมรวมกันกลายเป็นฮีเลียม ในแต่ละวินาทีไฮโดรเจนจำนวน 4 ล้านตันกลายเป็นพลังงาน ใน 1 ปีดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับมวลสารของดวงอาทิตย์ทั้งหมด 2 x 1027 ตัน หรือ 2,000 ล้านล้านล้านตัน หรือ 332,946 เท่าของโลกที่ผิวของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิประมาณ 5,700 องศาเซลเซียส หรือประมาณ 6,000 เคลวิน ดวงอาทิตย์จึงถูกจัดเป็นดาวฤกษ์สีเหลือง มีอายุประมาณ 5,000 ล้านปี เป็นดาวฤกษ์หลัก อยู่ในช่วงกลางของชีวิต ในอีก 5,000 ล้านปี ดวง
อาทิตย์จะจบ ชีวิตลงด้วยการขยายตัวแต่จะไม่ระเบิด เพราะแรงโน้มถ่วงมีมากกว่าแรงดัน ในที่สุด ดวงอาทิตย์จะยุบตัวลงอย่างสงบกลายเป็นดาวขนาดเล็ก เรียกว่า ดาวแคระขาว การถ่ายทอดพลังงานจากแกนกลางสู่ผิวต้องผ่านชั้นที่อยู่เหนือแกนกลางที่ เรียกว่า แถบการแผ่รังสี ซึ่งเป็นแถบที่กว้างไกลมากเหนือแถบการแผ่รังสีคือ แถบการพา โดยการหมุนเวียนของก๊าซร้อน จุดบนดวงอาทิตย์ ผิวของดวงอาทิตย์ที่เราสังเกตได้เรียกว่า เกตได้เรียกว่า โฟโทสเฟียร์ ความร้อนและแสงสว่าง ตลอดทั้งพลังงานในช่วงคลื่นอื่น ๆ แผ่กระจายจากดวงอาทิตย์สู่อวกาศ โดยการแผ่รังสีบนผิวระดับโฟโทสเฟียร์มีบริเวณที่อุณหภูมิต่ำกว่าข้างเคียง จนสังเกตเห็นเป็น จุดดำ เรียกว่า จุดบนดวงอาทิตย์ จุดเหล่านี้ไม่ใช่ลักษณะที่มีอยู่อย่างถาวร เกิดแล้ว มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาดเป็น กลุ่มจุด (spot groups) ซึ่งอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวถึง 100,000 กิโลเมตร ถ้าขยายจุดที่พัฒนาเต็มที่แล้วจะพบว่ารอบนอกของจุดมีความสว่างมากกว่าส่วนใน เรียกส่วนในที่มืดกว่าว่า อุมบรา (umbra) และเรียกส่วนรอบนอกที่มัว ๆ ว่า พีนุมบรา (penumbra) บริเวณอุมบรามีอุณหภูมิประมาณ 2,000 องศาเซลเซียส บริเวณพีนุมบรามี อุณหภูมิสูงถึง 4,000 องศาเซลเซียส ในขณะที่ข้างเคียงอุณหภูมิสูงถึง 5,700 องศาเซลเซียส จุดบนดวงอาทิตย์จึงไม่ใช่จุดดับอย่างที่อาจจะเข้าใจกัน เพราะยัง ร้อนอยู่มาก จุดดวงอาทิตย์เกิดขึ้นและหายไปตามลำดับรูปร่างซึ่งเรยกว่าแบบซูริค A จนถึง J ของกลุ่มจุด (A-J Zurich Classification) ระยะเวลาตั้งแต่เริ่มเกิดขึ้นถึงหายไป ยาวนานมากที่สุด 200 วัน เป็นกลุ่มจุดที่เกิดขึ้นระหว่างเดือนมิถุนายนถึงเดือนธันวาคม พ.ศ. 2486 แต่ละกลุ่มจุดมีอายุต่าง ๆ กัน จุดเล็ก ๆ อาจมีอายุน้อยกว่า 1 ชั่วโมง

ถ้าเราดูให้ดีแล้วจะเห็นว่าดาวฤกษ์แต่ละดวงนั้นมีสีไม่เหมือนกันแต่เดิมนั้นมีการจำแนกสีดาวฤกษ์ออกเป็น 4 ประเภท คือ แดง ส้ม เหลือง และขาว แต่ละสีแทน อุณหภูมิของดาวฤกษ์ สีขาวแทนดาวฤกษ์ที่ร้อนจัดที่สุด ส่วนสีแดงแทนดาวฤกษ์ที่ร้อนน้อยที่สุด การให้สีอย่างนี้ก็คล้ายกับสีของชิ้นเหล็กที่กำลังถูกไฟเผา ในตอนแรกมันจะร้อนแดงก่อน ต่อมาเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นสีของมันก็จะเปลี่ยนไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งเป็นสีขาวแกมน้ำเงินในที่สุด แต่นักดาราศาสตร์ปัจจุบันได้จำแนกสีของดาวฤกษ์ตามอุณหภูมิของมันเป็น 7 ประเภทใหญ่ๆ

ปีแสง คือ หน่วยของระยะทางในทางดาราศาสตร์ 1 ปีแสง เท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางในเวลา 1 ปี จากอัตราเร็วแสงที่มีค่า 299,792.458 กิโลเมตร/วินาที ระยะทาง 1 ปีแสงจึงมีค่าประมาณ 9.4607×10¹² กิโลเมตร = 63,241.077 หน่วยดาราศาสตร์ = 0.30660 พาร์เซก เนื่องจากเอกภพมีขนาดมหึมา แสงจากวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ไกลจึงใช้เวลาหลายปีกว่าจะเดินทางมาถึงเรา นั่นหมายความว่าเราเห็นอดีตของวัตถุนั้นอยู่ตลอดเวลา
ปีแสงใช้เพื่อวัดระยะทางระหว่างดาราจักร และไม่ใช่หน่วยวัดเวลา หนึ่งปีแสงมีค่าที่แน่นอนโดยใช้ตัวเลขปีจูเลียน (365.25 วัน) มาคำนวณซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล^[1] คือ 9,460,730,472,580.8 กิโลเมตร

ซูเปอร์โนวา หรือ มหานวดารา เป็นหนึ่งในเหตุการณ์ระเบิดที่มีพลังมากที่สุดที่รู้จัก นั่นคือเป็นการระเบิดของดาวฤกษ์มวลมากเมื่อสิ้นอายุไขแล้ว จะเปล่งแสงสว่างมหาศาลและระเบิดออกรัศมีสว่างวาบเป็นรัศมีเพียงชั่วครู่ ก่อนจะเลือนจางลงในเวลาสัปดาห์หรือเดือนเท่านั้น
ระหว่างช่วงเวลาสั้นๆ ที่เกิดซูเปอร์โนวานี้ มันจะปลดปล่อยพลังงานมหาศาลขนาดเท่ากับพลังงานของดวงอาทิตย์ดวงหนึ่งสามารถปลดปล่อยได้ทั้งชีวิตทีเดียว การระเบิดจะขับไล่ดวงดาวและวัตถุต่างๆ ที่อยู่ใกล้ให้กระเด็นออกไปไกลด้วยความเร็วแสง และเกิดคลื่นกระแทกแผ่ออกไปโดยรอบตรงช่องว่างระหว่างดวงดาว การกระแทกนี้ได้กวาดเหล่าแก๊สและฝุ่นละอองออกไปอย่างรวดเร็ว เรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการเกิดซากซูเปอร์โนวา
แต่ละประเภทของซูเปอร์โนวา ที่ยังปรากฏให้เห็นอยู่ แบ่งได้เป็น 2 ประเภท ซึ่งเกิดพลังงานที่เกิดจากนิวเคลียร์ฟิวชัน หลังจากแกนกลางของดาวมีอายุมวลมากเข้าสู่ความตาย และเริ่มสร้างพลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชัน อยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงที่จะนำไปสู่การยุบตัวของดวงดาว จนอาจกลายเป็นดาวนิวตรอนหรือไม่ก็หลุมดำ การปลดปล่อยพลังงานศักย์โน้มถ่วง ทำให้เกิดทั้งความร้อนและสาดผิวชั้นนอกของดวงดาวให้กระเด็นออกไป ในทางกลับกัน ดาวแคระขาวอาจสะสมเพิ่มพูนสสารจนเพียงพอจากดาวข้างเคียงกัน หรือที่เรียกว่าระบบดาวคู่(binary star system) เป็นการเพิ่มอุณหภูมิแกนกลางจนกระทั่งเกิดฟิวชันถึงระดับของธาตุคาร์บอน แกนกลางของดาวฤกษ์ที่ร้อนระอุซึ่งอยู่ในสภาวะยุบตัวเนื่องจากมีมวลเกินค่าขีดจำกัดของจันทรเศกขาร ( Chandrasekhar limit) ซึ่งมีค่าประมาณ 1.38 เท่าของดวงอาทิตย์ เกิดเป็นซูเปอร์โนวาประเภท T1 (Type I Supernovae) แต่ว่าดาวแคระขาวจะแตกต่างตรงที่มีการระเบิดที่เล็กกว่าโดยใช้เชื้อเพลิงจากไฮโดรเจนที่ผิวของมัน เรียกว่า โนวาดาวที่มีมวลน้อย (ประมาณไม่ถึงเก้าเท่าของดวงอาทิตย์) เช่นดวงอาทิตย์ของเรา จะวิวัฒน์ไปเป็นดาวแคระขาวโดยปราศจากการเกิดซูเปอร์โนวา