ดาราศาสตร์และการสำรวจอวกาศ

 ปรากฏการณ์ธรรมชาติบนท้องฟ้า

    ถ้าเราแหงนมองบนท้องฟ้าในเวลากลางคืน  เราจะเห็นแสงจากดาวส่องประกายระยิบระยับเต็มท้องฟ้า  บางคืนก็มากบางคืนก็น้อย
แล้วแต่สภาพอากาศและปริมาณของเมฆฝนบนท้องฟ้า  ซึ่งจะไปกั้นกับแสงดาวเอาไว้  มีผู้ประมาณว่าดาวบนท้องฟ้าที่มนุษย์สามารถมอง
เห็นด้วยตาเปล่ามีประมาณ  5,000  ดวง  มีความสว่างและสีที่แตกต่างกัน  ซึ่งขึ้นอยู่กับความใกล้ไกล และวิวีฒนาการของดาวดวงนั้นๆ  ถ้าเราใช้กล้องโทรทรรศน์ก็อาจทำให้เราเห็นรายละเอียดและจำนวนดาวบนท้องฟ้าได้มากกว่าเดิม  วึ่งดวงดาวบนท้องฟ้านั้นมีอยู่จำนวน
นับไม่ถ้วน  ไม่น้อยกว่าแสนล้านดวง  โลกเราเป็นเพียงวัตถุท้องฟ้าอันหนึ่งที่ล่องลอยอยู่ในจักรวาลเช่นเดียวกับดวงดาวทั้งหลาย

วัตถุในท้องฟ้ามีอะไรบ้าง

1.  ดาว

 1. เอกภพหรือจักรวาล  (Universe) คือ บริเวณที่กว้างใหญ่ไพศาล  ซึ่งประกอบด้วยกาแล็กซี่จำนวนมากมายมหาศาลและที่ว่างระหว่างกาแล็กซี่
2.  ดาราจักรหรือกาแล็กซี่  (Galaxy)  คือ  ดวงดาวต่างๆ  ในจักรวาลที่รวมกันอยู่เป็นกลุ่มๆ  ซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์จำนวนมากมาย  พร้อมด้วยดาวเคราะห์ที่เป็นบริวาร  นอกจากนี้ยังมีดาวหาง  อุกกาบาต  ฝุ่นละออง  และแก๊นในอวกาศ  กาแล็กซี่ที่มีโลกของเราอยู่ด้วย  เรียกว่า  กาแล็กซี่ทางช้างเผือก  (The  Milky  Way  Galaxy)  ซึ่งจัดเป็นกาแล็กซี่ก้นหอย
3.  จำนวนกาแล็กซี่โดยประมาณที่คาดว่ามีอยู่ในจักรวาล  คือ  หนึ่งแสนล้านกาแลกซี่  และแต่ละกาแลกซี่จะมีลักษณะรูปร่างไม่เหมือนกัน  ซึ่งสามารถจำแนกลักษณะรูปร่างของกาแล็กซี่ได้  4  ประเภท  คือ
1)  กาแล็กแล็กซี่กลมรี  (Elliptical  Galaxies)                                           2)  Spiral  Galaxies

                 3)  กาแล็กซีก้นหอยคาน (Barred  Spiral  Galaxies)                              4) กาแล็กซีไร้รูปร่าง(IrregularGalaxies)
4.  กาแล็กซี่ต่างๆ  ในจักรวาลจะรวมกันเป็นกลุ่มๆ  ซึ่งบางกลุ่มอาจประกอบด้วยกาแล็กซี่หลายแบบแต่ละกาแล็กซี่จะอยู่ห่างไกลกันมาก  นักดาราศาสตร์จึงกำหนดหน่วยวัดระยะทางระหว่างกาแล็กซี่เป็น  ปีแสง
จากการที่กาแล็กซี่ต่างๆ  ในเอกภพอยู่ห่างไกลกันมาก  เราจึงไม่สามารถมองเห็นดวงดาวในกาแล็กซี่อื่นๆ  ด้วยตาเปล่าได้  แต่จะมองเห็นบางกาแล็กซี่ได้
1  ปีแสง  เป็นระยะทางที่แสงเดินทางเป็นเวลา  1  ปี  หรือประมาณ  9.5  ล้านล้านกิโลเมตร  (9.5  x  10 กิโลเมตร)
5.  เนลิวลา  (Nebula)  เป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นผงในอวกาศที่จับกลุ่มกันค่อนข้างหนาแน่นอยู่ในที่ว่างระหว่างดาวฤกษ์  มีทั้งประเภทเรืองแสงและไม่เรืองแสง  และการที่เนบิวลาเรืองแสงได้  ก็เพราะแก๊สได้รับหลังงานสูงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้
6.  ดวงดาวต่างๆ  มในท้องฟ้าแบ่งได้เป็น  2  ประเภท  คือ  ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์  ลักษณะของดาวทั้ง  2  ประเภทเมื่อสังเกตด้วยตาเปล่า  คือ

                            ดาวฤกษ์

                                  ดาวเคราะห์

1.  ส่องแสงกะพริบระยิบระยับ
2.  ไม่เคลื่อนที่และเกาะกลุ่มอยู่ในตำแหน่งเดิมกับดาวส่วนใหญ่

1.  ส่องแสงสว่างนวลนิ่ง
2.  เคลื่อนที่และไม่อยู่ในตำแหน่งเดิมเมื่อเทียบกับดาวส่วนใหญ่

              7.  การที่เรามองเห็นดาวเคราะห์ส่องแสงสว่างนวลนิ่งเพราะดาวเคราะห์อยู่ใกล้โลกมากกว่าดาวฤกษ์  แสงจากดาวเคราะห์จึงเป็นลำแสงเดี่ยวมากมายเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศของโลกจะเกิดการหักเหไม่คงที่ตลอดเวลาแต่อยู่ในขอบเขตของลำแสงใหญ่  ดังนั้นแสงจึงเกิดการกะพริบน้อยมาก  ทำให้มองเห็นเป็นแสงสว่างนวลนิ่ง
8.  ดาวฤกษืเป็นดาวที่มีแสงสว่างและความร้อนในตัวเอง  ส่วนดาวเคราะห์ไม่มีแสงสว่างในตัวเองต้องอาศัยแสงจากดวงอาทิตย์ที่สะท้อนมายังผิวของดาวเคราะห์
9.  ปัจจุบันในท้องฟ้ายังมีมีดาวเทียมซึ่งสามารถสังเกตได้จากการเคลื่อนที่ค่อนข้างเร็วมากเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์  และลักษณะดาวที่อยู่นวลนิ่ง

กลุ่มดาว  (Constellations)
ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ๆ  กัน  เคลื่อนที่ไปพร้อมๆ  กันเรียกว่ากลุ่มดาว  ดลุ่มดาวบนท้องฟ้าแบ่งออกเป็น  88  กลุ่ม  ในแต่ละกลุ่มอาจมองเห็นตามจินตนาการของมนุษย์เป็นรูป  สัตว์  สิ่งของต่างๆ  เช่น  กลุ่มดาวเต่า  กลุ่มดาวจระเข้  กลุ่มดาวหมีใหญ่  กลุ่มดาวแมงป่อง  กลุ่มดาวที่อยู่บริเวณเส้นทางเดินของดวงอาทิตย์  เรียกว่า กลุ่มดาวในจักราศี  (Zodiac)  มี  12  กลุ่มดังนี้
กลุ่มดาวแกะ  (Aries)                                    เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนเมษายน
กลุ่มดาววัว  (Taurus)                                   เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนพฤษภาคม
กลุ่มดาวคนคู่  (Gemini)                                เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนมิถุนายน
กลุ่มดาวปู  (Cancar)                                     เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนกรกฎาคม
กลุ่มดาวสิงโต  (Leo)                                      เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนสิงหาคม
กลุ่มดาวหญิงสาว  (Virgo)                               เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนกันยายน
กลุ่มดาวคันชั่ง  (Libra)                                    เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนตุลาคม
กลุ่มดาวแมงป่อง  (Scorpius)                         เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนพฤศจิกายน
กลุ่มดาวคนยิงธนู  (Sagittarius)                      เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนธันวาคม
กลุ่มดาวแพะทะเล  (Capricornus)                 เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนมกราคม
กลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ  (Aquarius)                เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนกุมภาพันธ์
กลุ่มดาวปลา  (Pisces)                                   เป็นกลุ่มดาวประจำเดือนมีนาคม

วัตถุในระบบสุริยะ

1. ระบบสุริยะ (Solar System) เป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซี่ทางช้างเผือก กาแล็กซี่ทางช้างเผือกมีความหนาประมาณ 10,000 ปีแสง และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง ซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์ประมาณหนึ่งแสนล้านดวง
ปัจจุบันมีหลักฐานและเหตุผลสรุปได้ว่า ดวงอาทิตย์อยู่ที่แขวนของกาแล็กซี่ซึ่งอยู่ห่างจากใจกลางประมาณ 30,000 ปีแสง
2. ดวงอาทิตย์ (The Sun) เป็นดาวฤกษ์สีเหลืองที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.39 ล้านกิโลเมตร
(ขนาด 109 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก) อยู่ห่างจากโลกประมาณ 148 ล้านกิโลเมตร มีมวล 333,000 เท่า ของโลก หมุนรอบตัวเอง 1 รอบ ใช้เวลาประมาณ 27 วัน
3. ระบบสุริยะมีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง โดยมีดาวเคราะห์ 9 ดวง ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง อุกกาบาตโคจรรอบ
ดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังมีดวงจันทร์เป็นบริวารของดาวเคราะห์ และโคจรรอบดาวเคราะห์ต่างๆ นั้นอีกด้วย

ระบบสุริยะ : S ดวงอาทิตย์, 1 ดาวพุธ, 3 โลก, 4 ดาวอังคาร, A ดาวเคราะห์น้อย, 5 ดาวพฤหัสบดี, 6 ดาวเสาร์, 7 ดาวยูเรนัส, 8 ดาวเนปจูน, 9 ดาวพลูโต
4. ดาวเคราะห์น้อย (Planet) ทั้ง 9 ดวงในระบบสุริยะ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
4.1 ดาวเคราะห์วงใน (Inferior Planets) คือ ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าโลก ได้แก่ดาวพุธและดาวศุกร์
4.2 ดาวเคราะห์วงนอก (Superior Planets) คือ ดาวเคราะห์ที่อยู่ถัดจากโลกออกไป ได้แก่
ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และดาวพลูโต
5. ดาวเคราะห์ที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่ามี 5 ดวง คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์
แต่ตำแหน่งที่มองเห็นนั้นจะเปลี่ยนแปลงไปเรื่อยๆ สำหรับดาวศุกร์นั้นเป็นดาวที่มองเห็นชัดเจนที่สุด เพราะสว่างมาก ถ้าขึ้นในตอนเช้าเรียกว่า ดาวกัลปพฤกษ์หรือดาวประกายพรึก แต่ถ้าขึ้นในตอนหัวค่ำเรียกว่า
ดาวประจำเมือง
6. ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid) เป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็ก มีอยู่จำนวนมาก ประมาณ 50,000 ดวง ส่วน
ใหญ่เกาะกันเป็นวงแหวนโคจรรอบดวงอาทิตย์ อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่ค้นพบ คือ ดาวซีเรส (Ceres) มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,003 กิโลเมตร ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่เป็นก้อนหินและก้อนแร่ธาตุขนาดเล็ก
7. ดาวหาง (Comet) เป็นวัตถุท้องฟ้าที่ไม่มีแสงในตัวเอง ต้องอาศัยแสงจากดวงอาทิตย์ ดาวหางส่วนหัวประกอบด้วยน้ำแข็ง แอมโมเนีย คาร์บอนไดออกไซด์แข็ง หิน และฝุ่นละออง ล้อมรอบด้วยแก๊สไฮโดรเจน ส่วนหางประกอบด้วยฝุ่นละออง แก๊ส และโมเลกุลที่เป็นประจุไฟฟ้า ดาวหางเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีมาก เมื่อโคจรอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์จะไม่มีหาง แต่เมื่อโคจรรอบดวงอาทิตย์จะมีหางพุ่งในทิศทางตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ และสว่างขึ้น เพราะถูกผลักดันจากพลังงานความร้อนและลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ ดาวหางดวงใหญ่ที่สุดที่ชาวโลกรู้จักกันดี คือ ดาวหางฮัลเลย์ (Hahhey’s comet) ซึ่งโคจรเป็นวงรีรอบดวงอาทิตย์รอบละ 76 ปี ดาวหางดวงนี้ได้ปรากฏครั้งหลังสุดให้ชาวโลกเห็นในปี พ.ศ. 2529

8. อุกกาบาต (Meteor) เป็นวัตถุที่ล่องลอยอยู่ในอวกาศเมื่อล่องลอยเข้ามาใกล้โลก จะถูกแรงดึงดูดของโลกดึงดูดให้ตกลงสู่พื้นโลก ขณะที่ตกลงมาจะเสียดสีกับบรรยากาศของโลก ทำให้ลุกไหม้เป็นลูกไฟ พุ่งลงเป็นแสงสว่างชาวบ้านเรียกว่า ดาวตกหรือผีพุ่งใต้ ถ้าลุกไหม้ไม่หมดส่วนที่เหลือตกลงสู่พื้นโลก เรียกว่า อุกกาบาต

ดาวเคราะห์ (Planets)

เป็นวัตถุท้องฟ้าบริวารของดาวฤกษ์ ไม่มีการแผ่พลังงาน สมมติฐานการเกิดดาวเคราะห์มีหลายประการ เช่น เป็นกลุ่มก๊าซร้อนที่ถูกเหวี่ยงออกมาจากดาวฤกษ์ แล้วค่อยๆ เย็นลง เปลี่ยนสภาพจากก๊าซเป็นของเหลว ของแข็งสำหรับดวงอาทิตย์มีดาวเคราะห์บริวาร 9 ดวง แต่ละดวงมีขนาดแตกต่างกัน มีการเคลื่อนที่รอบตัวเอง และเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ ด้วยอัตราเร็วแตกต่างกัน ดาวเคราะห์ทั้ง 9 ดวง เรียงลำดับจากอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ถึงไกลดวงอาทิตย์มากที่สุด เป็นดังนี้

1. ดาวพุธ (Mercury)
2. ดาวศุกร์ (Venus)
3. โลก (Earth)
4. ดาวอังคาร (Mars)
5. ดาวพฤหัสบดี (Jupiter)
6. ดาวเสาร์ (Saturn)
7. ดาวยูเรนัส (Uranus)
8. ดาว เนปจูน (Neptune)
9. ดาวพลูโต (Pluto)

วัตถุท้องฟ้าที่ควรรู้จัก

      มวลสารทั้งหลายในห้วงจักรวาล  สามารถจำแนกออกเป็นประเภทต่างๆ  ดังนี้
1.  ดาวฤกษ์  (Stars)    จัดเป็นวัตถุท้องฟ้าที่มนุษย์มองเห็นเป็นส่วนใหญ่  มีการแผ่พลังงานออกจากตัวเองในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ  เช่น  คลื่นวิทยุ  คลื่นความร้อน  รังสีอัลตราไวโอเลต  อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าต่างๆ  พลังงานที่แผ่ออกมาเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียรฟิวชั่ชัน  คือการรวมตัวของธาตุเบาๆ  เช่น  ไฮโดรเจน  กลายเป็น ฮีเลียม  ดาวฤกษ์เกิดจากการอัดตัวกันแน่นของกลุ่มก๊าซ  มีความร้อนภายในสูง  มีวิวัฒนาการทั้งด้านการขยายตัวและหดตัว  ดาวฤกษ์อยู่ใกล้โลกมากที่สุด  คือ  ดวงอาทิตย์  (Sun)  วิวัฒนาการขั้นสุดท้ายของดาวฤกษ์  เมื่อมีรการแผ่พลังงานออกมาจนเกือบหมด  อาจเกิดการระเบิดอย่างรุนแรง เรียกว่า  มกานวดารา  (Supernova)  หรือกลายเป็นดาวแคระสีดำที่ดับสนิท  (Dwarf)  หรือหดตัวกลายเป็นหลุมดำ  (Black  hole)  ดาวฤกษืที่มีความสว่างสดใสมองเห็นได้ชัดเจน  คือ  ซีรีอุส  (Sirius)  ไรเจล  (Rigel)  ดาวคาเพลลาร์    (Capella)  ดาวคาโนปุส  (Conopus)  ดาวรวงข้าว  (Spica)  ดาวหัวใจสิงห์ (Regulus)

 การออกไปสำรวจอวกาศเพื่อศึกษาหาความรู้เกี่ยวกับโลกและดวงดาวอื่นๆ  นั้น  จะช่วยให้มนุษย์ได้ทราบกำเนิดความเป็นมาของระบบสุริยะ  อนาคตของระบบสุริยะและวาระสุดท้ายของระบบสุริยะ  แต่การที่จะออกไปสู่อวกาศจะต้องคำนึงถึงปัญหาหลายอย่าง  เช่น  แรงโน้มถ่วงของโลก  ความเร็วหลุดพ้น  ความเร็วโคจรรอบโลก  สภาพไร้น้ำหนัก  สภาพความดันและอุณหภูมิ
การศึกษาความเป็นมาของระบบสุริยะให้ใกล้เคียงความเป็นจริงมากที่สุด  ควรศึกษาจากวัตถุที่อยู่ในระบบสุริยะ  เพราะมีส่วนประกอบต่างๆ  คล้ายของเดิมมากที่สุด  ไม่ควรศึกษาจากโลก  เพราะสิ่งมีชีวิตทั้งหลายที่อาศัยอยู่บนโลก  โดยฌฉพาะมนุษย์ได้ทำลายสภาพแวดล้อมบนผิวโลกไปมากมาย  ทำให้เป็นการยากที่จะศึกษาข้อมูลในอดีตที่ย้อนหลังเป็นเวลาพันๆ  ล้านปี
เซอร์ ไอแซค นิวตัน  นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  (พ.ศ.  2185 – 2270)  เป็นผู้ค้นพบกฏความโน้มถ่วง  โดยกล่าวว่า  “วัตถุทุกชนิดย่อมมีแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน  แรงด฿งดูดนี้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุและระยะห่างระหว่างวัตถุนั้น”

Copyright(C)2012 All Rights reserved by Chanrat Wittaya School (โรงเรียนชาญรัตน์วิทยา อ.บางกรวย จ.นนทบุรี)