ระบบสุริยะ ดาวฤกษ์

ระบบสุริยะ ดาวฤกษ์ (Solar System) คือระบบส่วนหนึ่งของจักรวาลที่ประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่นๆ ที่มีปฏิภาณแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ให้มาเกิดการเคลื่อนไหวและรัศมีการหมุนรอบตัวของมัน ระบบสุริยะ solar system ประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ลูก ดาวเคราะห์เล็ก ดาวเคราะห์น้ำแข็ง ดาวเคราะห์หิน และดาวเคราะห์แก๊ส

ดวงอาทิตย์เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดในระบบสุริยะ เนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานที่ทำให้ระบบสุริยะมีชีวิตอยู่ เช่น ดวงอาทิตย์ส่องแสงและให้ความร้อนให้กับดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์

ระบบสุริยะมีดาวเคราะห์และดาวเคราะห์ลูกหลายสิบพันดวง มันกลุ่มอยู่กันด้วยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ แต่ละดาวเคราะห์ล้วนมีเส้นทางรอบดวงอาทิตย์ในเส้นรอบเส้นแปดรูปที่เรียกว่า “แปดรูปทางดวงอาทิตย์” (Orbit) หรือ “เส้นทางระเบียง” (Orbit Plane) ที่เป็นมุมกับระดับน้ำตาลของดวงอาทิตย์ การเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ล้วนเป็นแบบวงรี (Elliptical) และต้องทำการแลกเปลี่ยนพลังงานกับดวงอาทิตย์ในระหว่างเคลื่อนที่

ระบบสุริยะยังมีดาวเคราะห์น้ำแข็งและดาวเคราะห์หินอีกมากมายที่อยู่ห่างออกไปไกลจากดวงอาทิตย์ อาทิ ดาวเคราะห์นีโพด, ดาวเคราะห์ซาตัน, ดาวเคราะห์ยูรานัส, ดาวเคราะห์เนปจูน, และอื่นๆ ระบบสุริยะเป็นระบบสู่มิติที่น่าทึ่งและท้าทายที่เปิดโอกาสให้มนุษย์มีโอกาสศึกษาและทำความรู้จักกับอยู่ในจักรวาลของเราและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในระบบสุริยะครอบครัวของเราทุกวัน

ระบบสุริยะ ดาวฤกษ์ (The Solar System)

ระบบสุริยะ ดาวฤกษ์ ประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่น ๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เนื่องจากแรงโน้มถ่วง ได้แก่ ดาวเคราะห์ 8 ดวงกับดวงจันทร์บริวาร (Moon) ที่ค้นพบแล้ว 166 ดวง ดาวเคราะห์แคระ (Dwarf planet) 5 ดวงกับดวงจันทร์บริวารที่ค้นพบแล้ว 4 ดวง กับวัตถุขนาดเล็กอื่น ๆ อีกนับล้านชิ้น ซึ่งรวมถึง ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid) วัตถุในแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) ดาวหาง (Comet) สะเก็ดดาว (Meteoroid) และฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ (Interplanetary dust cloud)

โดยทั่วไปแล้วจะแบ่งย่านต่าง ๆ ของระบบสุริยะ นับจากดวงอาทิตย์ออกมาดังนี้คือ ดาวเคราะห์ชั้นในจำนวน 4 ดวง แถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid belt) ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่รอบนอกจำนวน 4 ดวง และแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) ซึ่งประกอบด้วยวัตถุที่เย็นจัดเป็นน้ำแข็ง พ้นจากแถบไคเปอร์ออกไปเป็นเขตแถบจานกระจาย (Scattered disc) ขอบเขตเฮลิโอพอส (Heliosphere) (เขตแดนตามทฤษฎีที่ซึ่งลมสุริยะสิ้นกำลังลงเนื่องจากมวลสารระหว่างดวงดาว) และพ้นไปจากนั้นคือย่านของเมฆออร์ต (Oort cloud)

แถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid belt)

แถบดาวเคราะห์น้อย เป็นบริเวณในระบบสุริยะที่อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ประกอบไปด้วยวัตถุรูปร่างไม่แน่นอนจำนวนมาก เรียกว่าดาวเคราะห์น้อย (Asteroid หรือ Minor planet) บางครั้งก็เรียกแถบดาวเคราะห์น้อยว่า “แถบหลัก” เพื่อแยกแยะมันออกจากดาวเคราะห์น้อยกลุ่มอื่น ๆ ที่มีอยู่ในระบบสุริยะ เช่น แถบไคเปอร์

ระบบสุริยะ มี ลักษณะ อย่างไร มวลกว่าครึ่งหนึ่งของแถบดาวเคราะห์น้อยอยู่ในดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดใหญ่ที่สุด 4 ดวง ได้แก่ ซีรีส, เวสตา, พัลลัส และไฮเจีย ทั้งสี่ดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยมากกว่า 400 กิโลเมตร สำหรับซีรีสซึ่งถือเป็นดาวเคราะห์แคระเพียงดวงเดียวในแถบดาวเคราะห์น้อย มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 950 กิโลเมตร ส่วนที่เหลือมีขนาดลดหลั่นกันไปจนถึงเศษฝุ่น วัตถุในแถบดาวเคราะห์น้อยกระจายอยู่อย่างเบาบางจนกระทั่งยานอวกาศหลายลำสามารถเคลื่อนผ่านไปได้โดยไม่ชนกับอะไรเลย นอกจากนั้น การชนกันระหว่างดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ได้ทำให้เกิดวงศ์ดาวเคราะห์น้อยที่มีองค์ประกอบธาตุและวงโคจรใกล้เคียงกัน การแตกสลายทำให้เกิดเศษฝุ่นละเอียดซึ่งกลายเป็นองค์ประกอบส่วนหนึ่งของแสงในแนวจักรราศี ดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงในแถบดาวเคราะห์น้อยได้รับการจำแนกตามสเปกตรัม โดยหลักมี 3 ชนิด ได้แก่ ชนิดคาร์บอน (C-type) ชนิดซิลิเกต (S-type) และชนิดโลหะ (M-type)

แถบไคเปอร์ (Kuiper Belt)

แถบไคเปอร์ หมายถึง บริเวณที่อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป ที่ด้านนอกระบบสุริยะรอบนอก มีบริเวณกว้าง 3,500 ล้านไมล์ มีก้อนวัตถุแข็ง เป็นน้ำแข็งขนาดเล็กจำนวนมากโคจรรอบดวงอาทิตย์ ลักษณะคล้ายกับแถบดาวเคราะห์น้อย ที่อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี วัตถุที่อยู่ในแถบไคเปอร์ มีชื่อเรียกว่า วัตถุแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt Object – KBO) หรืออีกชื่อหนึ่งว่า วัตถุพ้นดาวเนปจูน (Trans-Neptunian Object – TNO) ซึ่งมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง เชื่อกันว่าก้อนน้ำแข็งเหล่านี้ เป็นแหล่งกำเนิดของดาวหางคาบสั้น โดยชื่อแถบไคเปอร์นี้ ได้ตั้งเพื่อเป็นเกียรติแก่ เจอราร์ด ไคเปอร์ (Gerard Kuiper) ผู้ค้นพบ

แถบจานกระจาย (Scattered disc)

ดิสก์กระจัดกระจายเป็นบริเวณของวัตถุที่อยู่ห่างไกลในระบบสุริยะ ซึ่งรวมถึงดาวเคราะห์น้ำแข็งขนาดเล็กที่กระจัดกระจาย ซึ่งเรียกว่าวัตถุดิสก์กระจัดกระจาย (SDOs) ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของกลุ่มวัตถุที่อยู่นอกดาวเนปจูน Trans-Neptunian Object (TNO) เป็นวัตถุในแถบกระจายที่มีความเยื้องศูนย์การโคจรสูงสุด 0.8 ความเอียงของวงโคจรสูงสุด 40° และระยะทางสูงสุดถึงดวงอาทิตย์มากกว่า 30AU วงโคจรที่ห่างไกลมากเหล่านี้คิดว่าเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงที่กระจัดกระจายโดยก๊าซยักษ์

ขอบเขตเฮลิโอพอส (Heliosphere)

เฮลิโอสเฟียร์ (Heliosphere) มีลักษณะคล้ายฟองอากาศอยู่ในห้วงอวกาศ ที่พองตัวอยู่ในสสารระหว่างดาว ซึ่งเป็นผลจากลมสุริยะ ทำหน้าที่ปกป้องระบบสุริยะเอาไว้จากรังสีคอสมิก แม้จะมีอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าส่วนหนึ่งจากสสารระหว่างดาวสามารถลอดเข้ามา ภายในเฮลิโอสเฟียร์ได้ แต่โดยทั่วไปแล้วสสารส่วนใหญ่ที่อยู่ภายในเฮลิโอสเฟียร์ล้วนมีต้นกำเนิดมา จากดวงอาทิตย์ทั้งสิ้น

ในรัศมี 10,000 ล้านกิโลเมตรแรก ลมสุริยะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่า 1 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง[1][2] จากนั้นจึงเริ่มชะลอและสลายไปในสสารระหว่างดาว ลมสุริยะจะชะลอความเร็วลงจนหยุดลงในที่สุดและรวมไปในมวลสารเหล่านั้น จุดที่ลมสุริยะชะลอความเร็วลงเรียกว่า กำแพงกระแทก (Termination shock) จุดที่แรงดันของสสารระหว่างดาวกับลมสุริยะเข้าสู่สมดุลกันเรียกว่า เฮลิโอพอส (Heliopause) จุดที่สสารระหว่างดาวเคลื่อนที่ในทางตรงกันข้าม คือชะลอตัวลงเมื่อปะทะเข้ากับเฮลิโอสเฟียร์ เรียกว่า โบว์ช็อค (Bow shock)

ย่านของเมฆออร์ต (Oort cloud)

เมฆออร์ต (Oort cloud) คือ ชั้นเมฆในอวกาศที่ล้อมรอบระบบสุริยะอยู่เป็นทรงกลม บริเวณเมฆเหล่านี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ออกไปราว 50,000 – 100,000 หน่วยดาราศาสตร์ จากดวงอาทิตย์ ไกลออกไปจากขอบระบบสุริยะรอบนอก ตำแหน่งของเมฆออร์ตอยู่ในระยะความห่าง 1 ใน 4 ของดาวแคระแดงพร็อกซิมาคนครึ่งม้า ในกลุ่มเมฆออร์ตนี้มีวัตถุพ้นดาวเนปจูน อย่างดาวเคราะห์แคระ 90377 เซดนา ที่ถูกค้นพบเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546 อยู่ด้วย

วัตถุในกลุ่มเมฆออร์ตคือเศษเหลือจากการสร้างดาวเคราะห์ เป็นก้อนน้ำแข็งสกปรก มีส่วนประกอบไปด้วยน้ำแข็ง คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย ฝุ่น และหิน มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่กิโลเมตรไปจนถึงหลายสิบกิโลเมตร โดยนักดาราศาสตร์เชื่อกันว่ากลุ่มเมฆออร์ตเป็นแหล่งต้นกำเนิดของดาวหาง

ระบบสุริยะ มีดาวอะไรบ้าง ของเรามีขนาดใหญ่โตมากเมื่อเทียบกับโลกที่เราอาศัยอยู่ แต่ระบบสุริยะมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกาแล็กซีของเราหรือกาแล็กซีทางช้างเผือก ระบบสุริยะตั้งอยู่ในบริเวณ วงแขนของกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way) ที่ชื่อแขนโอไลออน ซึ่งเปรียบเสมือนวงล้อยักษ์ที่หมุนอยู่ในอวกาศ โดยระบบสุริยะจะอยู่ห่างจาก จุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ 30,000 ปีแสง ระนาบของระบบสุริยะเอียงทำมุมกับระนาบของกาแลกซี่ประมาณ 60 องศา ดวงอาทิตย์ จะใช้เวลาประมาณ 225 ล้านปี ในการเคลื่อนครบรอบจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกครบ 1 รอบ นักดาราศาสตร์จึงมีความเห็นร่วมกันว่า เทหวัตถุทั้งมวลในระบบสุริยะ ไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ทุกดวง ดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต เกิดขึ้นมาพร้อมๆกัน มีอายุเท่ากันตามทฤษฎีจุดกำเนิดของระบบสุริยะ

และจากการนำเอาหินจากดวงจันทร์มาวิเคราะห์การสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี ทำให้ทราบว่าดวงจันทร์มี อายุประมาณ 4,600 ล้านปี ในขณะเดียวกันนักธรณีวิทยาก็ได้คำนวณ หาอายุของหินบนผิวโลก จากการสลายตัวของอะตอมธาตุยูเรเนียม และสารไอโซโทปของธาตุตะกั่ว ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า โลก ดวงจันทร์ อุกกาบาต มีอายุประมาณ 4,600 ล้านปี และอายุของระบบสุริยะนับตั้งแต่เริ่มเกิดจากฝุ่นละอองก๊าซในอวกาศจึงมีอายุไม่เกิน 5,000 ล้านปี ในบรรดาสมาชิกของระบบสุริยะซึ่งประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ ของดาวเคราะห์ดาวหาง อุกกาบาต สะเก็ดดาว รวมทั้งฝุ่นละองก๊าซ อีกมากมาย นั้นดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ 8 ดวง จะได้รับความสนใจมากที่สุดจากนักดาราศาสตร์