กำเนิดเอกภพและดวงอาทิตย์

 การกำเนิดเอกภพและดวงอาทิตย์ 

ที่มา : http://www.youtube.com/watch?v=ckLsAJ7Jclg

 ความรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์  

ดาวพุธ (Mercury)  ดาวเคราะห์วงในสุดของระบบสุริยะที่มีการเปลี่ยนตำแหน่งเร็วที่สุด มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์สั้นมากเพียง 88 วัน ทำให้การเปลี่ยนตำแหน่งของดาวพุธจากซีกหนึ่งของดวงอาทิตย์ไปอีกซีกหนึ่งกินเวลาเพียง 44 วันหรือราวเดือนครึ่ง เราจะมองเห็นดาวพุธได้ในระดับต่ำทางของฟ้าตะวันออกหรือขอบฟ้าตะวันตกเท่านั้น ตำแหน่งที่เราสามารถมองเห็นดาวพุธได้ดีที่สุดคือตำแหน่งที่เรียกว่า Greatest Elongationหรือตำแหน่งสูงสุดทางปีกของดวงอาทิตย์ซึ่งมีอยู่สองตำแหน่งคือ     1) Greatest Elongation West (GEW) หรือสูงสุดทางขอบฟ้าซีกตะวันออกจะเห็นได้ก่อนรุ่งเช้า     2) Greatest Elongation East  (GEE) หรือสูงสุดทางขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกเห็นได้หลังอาทิตย์ตก      ซึ่งจะทำให้ดาวพุธอยู่สูงสุดบนขอบฟ้าได้ราว 28 องศา (แต่ในความเป็นจริงเราเห็นดาวพุธได้สูงไม่เกิน 17 องศา เนื่องจากต้องรอให้แสงอาทิตย์อ่อนไปเสียก่อน) ทั้งสองตำแหน่งจะทิ้งระยะเวลาห่างกันราวเดือนครึ่ง โดยที่ดาวพุธจะมีความสว่างสูงสุด -0.45       ตำแหน่งที่เราไม่สามารถมองเห็นดาวพุธได้มีอีก 2 ตำแหน่ง คือ      1) Inferier conjunction หรือตำแหน่งหน้าดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่น่าสนใจอีกอย่างคือทำให้ดาวพุธมีโอกาส Transitดวงอาทิตย์ด้วยแต่ก็ไม่ทุกครั้ง ดาวพุธจะมีขนาดเชิงมุมสูงสุด 12 arcsec หรือ 1 ส่วน 6000 เท่าของดวงจันทร์ เมื่ออยู่ใกล้โลกหรือที่ตำแหน่ง inferier conjunction นี้เอง   และ      2) ตำแหน่ง Superier conjunction หรือตำแหน่งด้านหลังดวงอาทิตย์ ก็เป็นตำแหน่งที่เราไม่เห็นดาวพุธเช่นกัน และเป็นตำแหน่งที่ดาวพุธอยู่ห่างจากโลกที่สุด และมีขนาดเชิงมุมเล็กสุดกว้างราว 5 arcsec เท่านั้น      ดังนั้นการเลือกใช้กำลังขยายของกล้องดูดาวสูงสุดที่ 300 เท่า จะช่วยให้เห็นดาวพุธมีขนาดใหญ่ขึ้นเพียง 1 ใน 50 ส่วนของฟิลด์ภาพเท่านั้น

ดาวศุกร์(Venus) ดาวเคราะห์วงในอีกดวงที่มีเราจะเห็นได้เพียงทางขอบฟ้าด้านทิศตะวันออก หรือ ตะวันตก เท่านั้นแบบเดียวกับดาวพุธ  มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 224 วันครึ่ง หรือราว 7 เดือนครึ่ง น้อยกว่าโลกของเราเล็กน้อย ทำให้การเปลี่ยนตำแหน่งจากซีกด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ไปอีกซีกด้านหนึ่งนั้นค่อยข้างนานเมื่อเทียบกับตำแหน่งของโลก กินเวลาราวๆ 9 เดือนครึ่งแตกต่างจากดาวพุธ ทำให้ใน 1 รอบปี ดาวศุกร์มีการเปลี่ยนตำแหน่งน้อยครั้งกว่าดาวพุธ  และเช่นเดียวกับดาวพุธตำแหน่งที่เราจะเห็นดาวศุกร์ได้ดีที่สุดคือตำแหน่ง Greatest Elongation หรือตำแหน่งสูงสุดทางปีกของดวงอาทิตย์ แต่ดาวศุกร์มีตำแหน่งมุมบนขอบฟ้าสูงกว่าดาวพุธคืออยู่ได้สูงสุด 48 องศา  ดาวศุกร์มีการเปลี่ยนตำแหน่งช้า ทำให้เราสามารถเห็นดาวศุกร์บนท้องฟ้าได้ก่อนตำแหน่ง Greatest Elongation และหลังจากผ่านตำแหน่ง Greatest Elongation ไปแล้ว ทำให้เราเห็นดาวศุกร์อยู่บนขอบฟ้าแต่ละด้านได้นานราว 7-9 เดือน      ตำแหน่ง  Greatest Elongation West หรือ สูงสุดทางขอบฟ้าซีกตะวันออก จะเห็นได้ก่อนรุ่งเช้า เราเรียกดาวศุกร์ช่วงนี้ว่าดาวประกายพรึก(Morning Star)       ตำแหน่ง Greatest Elongation East  หรือ สูงสุดทางขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกเห็นได้หลังอาทิตย์ตก เราเรียกดาวศุกร์ช่วงนี้ว่าดาวประจำเมือง (Evening Star) ดาวศุกร์มีความสว่างสูงสุดบนท้องฟ้าที่ -4.38 และเป็นดาวเคราะห์ที่สว่างอันดับหนึ่งบนท้องฟ้าด้วย          ตำแหน่งที่เราไม่สามารถมองเห็นดาวศุกร์ได้มีอีก 2 ตำแหน่งเช่นเดียวกับดาวพุธ คือ      ตำแหน่ง Inferier conjunction หรือ ตำแหน่งหน้าดวงอาทิตย์ เป็นตำแหน่งที่น่าสนใจอีกอย่างของดาวศุกร์ ด้วยขนาดเชิงมุมที่ใหญ่ถึง 58 arcsec ซึ่งใหญ่กว่าดาวพุธประมาณ 5 เท่า ทำให้เราเห็นทรานซิทดาวศุกร์ได้เด่นชัดกว่าดาวพุธ แต่Transit ของดาวศุกร์เกิดขึ้นได้ยากกว่าดาวพุธ      ตำแหน่ง  Superier conjunction หรือ ตำแหน่งด้านหลังดวงอาทิตย์ โดยจะทิ้งระยะห่างกัน 9 เดือนครึ่ง         เฟสของดาวศุกร์และดาวพุธ จะมีลักษณะเว้าแหว่งคล้ายกับเสี้ยวของดวงจันทร์เมื่อมองจากกล้องโทรทรรศน์  เฟสของดาวศุกร์และดาวพุธจะเปลี่ยนแปลงตามตำแหน่งของดาวเคราะห์บนวงโคจร ขณะที่ดาวเคราะห์อยู่ในตำแหน่ง Greatest Elongationเฟสของดาวเคราะห์จะมีลักษณะเป็นเสี้ยวเกือบครึ่งดวง โดยจะหันด้านสว่างเข้าหาดวงอาทิตย์ เสี้ยวของดาวเคราะห์จะบางลงเรื่อยๆเมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้าดวงอาทิตย์แต่ขนาดเชิงมุมจะใหญ่ขึ้น  ในทางกลับกันเสี้ยวของดาวเคราะห์จะใหญ่ขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ไปด้านหลังดวงอาทิตย์หรือกำลังออกจากดวงอาทิตย์ แต่ขนาดเชิงมุมจะเล็กลงไปด้วย                                            เฟสของดาวเคราะห์วงใน (ดาวพุธ ดาวศุกร์) เมื่อมองจากโลก    ตำแหน่งสูงสุดทางขอบฟ้าตะวันออก ของดาวพุธและดาวศุกร์Greatest Elongation West  ตำแหน่งสูงสุดทางขอบฟ้าตะวันตก ของดาวพุธและดาวศุกร์Greatest Elongation Eest

ดาวอังคาร (Mars)   ดาวเคราะห์วงนอกดวงแรกที่อยู่ถัดจากโลกไปมีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 ปี 11 เดือน ทำให้ตำแหน่งของดาวอังคารเปลี่ยนกลุ่มดาวไปเรื่อยๆ เราจึงมีโอกาสเห็นดาวอังคารตามแนวเส้นสุริยะวิถีตลอดแนวจากขอบฟ้าตะวันออกไปขอบฟ้าตะวันตก ต่างจากดาวพุธดาวศุกร์ที่เราจะเห็นได้แค่เพียงขอบฟ้าเท่านั้น       สิ่งที่เราสนใจมองจากดาวอังคารคือ ขั้วน้ำแข็งและแถบพายุฝุ่นสีดำ เนื่องจากชั้นบรรยากาศของดาวอังคารส่วนใหญ่เป็นก๊าซคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ซึ่งใสสามามารถมองทะลุผ่านได้ดี จึงเห็นพื้นผิวของดาวอังคารได้ จนเป็นที่น่าสนใจมาตั้งแต่ยุคสมัยที่เริ่มมีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ขึ้นใช้   ซึ่งตำแหน่งของดาวอังคารที่เหมาะจะดูก็ช่วงตำแหน่ง Opposition      ตำแหน่ง Opposition จะเป็นตำแหน่งที่ดาวเคราะห์อยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ โดยมีโลกของเราอยู่ตรงกลางระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเคราะห์ นั่นคือจะเป็นตำแหน่งที่ดาวอังคารอยู่ใกล้โลกที่สุด โดยมีระยะทางใกล้สุดประมาณ 55 ล้านกิโลเมตร ซึ่งบันทึกไว้เมื่อ 22 สิงหาคม พศ.2467 แต่ระยะห่างนี้จะเปลี่ยนแปลงเพราะวงโคจรของดาวเคราะห์เป็นวงรี ล่าสุดการเข้าใกล้ของดาวอังคารที่สุดเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม พศ.2546 และหลังจากนั้นตำแหน่ง Opposition ของดาวอังคารก็ไม่มีตำแหน่งใดที่ใกล้แบบนี้อีกจนกว่าจะถึงปี พศ.2561 ดังนั้นช่วงนี้ถ้าดาวอังคารมาอยู่ที่ตำแหน่ง Opposition อีกก็ไม่ค่อยน่าสนใจเท่าไหร่เพราะอยู่ไกลพอสมควร

ดาวพฤหัสบดี (Jupiter) ดาวเคราะห์ยักษ์ใหญ่ มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบกินเวลา  11 ปี 11 เดือน หรือ ราว 12 ปี ทำให้ดาวพฤหัสมีการเปลี่ยนตำแหน่งไปอย่างช้าๆปีละ 1 จักราศี     ตำแหน่งที่เราจะสังเกตดาวพฤหัสที่ดีที่สุดก็คือตำแหน่ง Opposition เช่นกัน แม้ตำแหน่งนี้จะเปลี่ยนแปลงบ้างเล็กน้อย แต่สำหรับดาวเคราะห์ชั้นนอกที่อยู่ไกลๆจะมีผลของเรื่องความแตกต่างของระยะห่างน้อยมากจนเกือบตัดทิ้งไปได้     สิ่งที่เราสนใจในตำแหน่ง Opposition อีกเรื่องก็คือ เป็นช่วงที่ดาวเคราะห์อยู่บนท้องฟ้านานที่สุด โดยปกติจะปรากฏสว่างสุกใสให้เห็นทางขอบฟ้าตะวันออกตั้งแต่หัวค่ำ และ ตกลับฟ้าทางทิศตะวันตกใกล้รุ่งเช้า ทำให้ดาวเคราะห์ปรากฏอยู่บนท้องฟ้านานเกือบ 12 ชั่วโมง       ดาวพฤหัสมีสิ่งที่เราสนใจมองผ่านกล้องดูดาวก็คือ จุดแดงยักษ์ (Great Res Spot) หรือ GRS ซึ่งเป็นพายุหมุนขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มีขนาดราว 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก  GRS จะมีลักษณะเป็นจุดสีแดงเข้มแต่เห็นได้ยากจากกล้องขนาดเล็ก บางครั้งอาจจะต้องใช้ฟิลเตอร์สีช่วย  GRS มีการเปลี่ยนไปตามการหมุนรอบตัวเองของดาวพฤหัสทุกๆ 10 ชั่วโมงโดยประมาณ ดังนั้นการสังเกตจะต้องหาช่วงจังหวะเวลาที่เหมาะสมด้วย       ดวงจันทร์กาลิเลียน หรือ ดวงจันทร์ 4 ดวงใหญ่ของดาวพฤหัส คือ ไอโอ  ยูโรป้า แกนิมีด และ คาลิสโต ซึ่งสามารถมองเห็นได้จากกล้องดูดาวขนาดเล็กที่มีกำลังขยายตั้งแต 30 เท่าขึ้นไป  สิ่งที่น่าสนใจคือการเปลี่ยนตำแหน่งของดวงจันทร์ทั้ง 4 ซึ่ง ไอโอ และ ยูโรป้า ดวงจันทร์วงในสุดจะมีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่เร็วมาก

ดาวเสาร์ (Saturn) ดาวเคราะห์วงนอกลำดับถัดมาต่อจากดาวพฤหัส และเป็นดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์นาน 29.5 ปี จึงมีการเปลี่ยนตำแหน่งในกลุ่มดาวจักราศีอย่างช้าประมาณ 2 ปี ต่อ 1 จักราศีขึ้นอยู่กับอาณาเขตของจักราศีกว้างแค่ไหน        ตำแหน่ง Opposition ของดาวเสาร์ก็เช่นเดียวกันเป็นตำแหน่งที่ดาวเสาร์อยู่ใกล้โลกโดยเฉลี่ยนประมาณ 8au. ซึ่งไกลพอสมควรทำให้ความแตกต่างของวงรีสามารถตัดทิ้งได้      สิ่งที่เราสนใจดูจากดาวเสาร์คือ วงแหวน ซึ่งเป็นองค์ประกอบของก้อนหิน ฝุ่นและก้อนน้ำแข็ง ที่หนาเพียง 10 กิโลเมตร แต่มีรัศมีกว้างหลายแสนกิโลเมตร  มีคุณสมบัติในการสะท้อนแสงได้ดี ทำให้มองเห็นได้จากบนโลก ซึ่งกล้องโทรทรรศน์คุณภาพดีๆจะสามารถแยกออกได้เป็น 3 ชั้นจากทั้งหมด 7 ชั้น      เนื่องจากดาวเสาร์มีแกนหมุนเอียงทำมุม 26.7 องศากับแนวดิ่งที่ตั้งฉากระนาบโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทำให้ระนาบของวงแหวนที่อยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรเอง 26.7 องศาไปด้วย ซึ่งความสว่างของดาวเสาร์เมื่อมองจากโลก จะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปด้วยตามระนาบของวงแหวนที่เอียงมาหาโลก โดยความสว่างของดาวเสาร์จะเปลี่ยนแปลง อยู่ระหว่างแมคนิจูด  -0.3 ถึง +0.8                  ด้วยเหตุที่ระนาบของวงแหวนเอียงตามแกนเอียงของดาวเสาร์ เมื่อดาวเสาร์โคจรไปรอบดวงอาทิตย์ ระนาบของวงแหวนเมื่อมองจากโลกก็จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งจะมีช่วงระยะเวลาหนึ่งที่เราไม่สามารถมองเห็นวงแหวนของดาวเสาร์ได้เนื่องจากวงแหวนมีความหนาน้อยมาก (10 ไมล์) ซึ่งจะเกิดปรากฏการณ์วงแหวนหาย (the ring edge-on) จะเกิดขึ้นทุกๆ ครึ่งรอบของการโคจรรอบดวงอาทิตย์หรือ ราว 14 ปี ต่อครั้ง ซึ่งครั้งล่าสุดเกิดเมื่อปี พศ.2538 (คศ.1995) และจะเกิดปรากฏการณ์นี้ให้เห็นอีกครั้งในปี พศ.2552 (คศ.2009)

ดาวยูเรนัส(Uranus)  ดาวเคราะห์อันดับ 7 ของระบบสุริยะ ซึ่งมีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบกินเวลา 84 ปี นั่นหมายความว่าดาวยูเรนัสมีการเปลี่ยนตำแหน่งจักราศี 1 ราศีกินเวลาประมาณ 7 ปีโดยเฉลี่ย         ดาวยูเรนัสมีความสว่างปรากฏ 5.85 ซึ่งเป็นความสว่างที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าบนท้องฟ้าที่มืดสนิท แต่จะกลมกลืนไปกับดาวอื่นบนท้องฟ้าทำให้มองเห็นได้ลำบากถ้าไม่รู้ตำแหน่งที่แท้จริง ซึ่งกล้องสองตาหรือกล้องดูดาวขนาดเล็กก็สามารถมองเห็นได้

ดาวเนปจูน(Neptune)  ดาวเนปจูนมีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 165 ปี จึงมีการเปลี่ยนตำแหน่งจักราศีช้ามากคือราว 14 ปีต่อ 1จักราศี         ดาวเนปจูน มีความสว่างปรากฏ 7.8 มองเห็นได้ลำบากต้องใช้กล้องดูดาวที่มีขนาดตั้งแต่ 6 นิ้วขึ้นไปและต้องรู้ตำแหน่งที่แน่นอนด้วย

การเลือกกำลังขยายของอุปกรณ์ดูดาวที่เหมาะสม จะช่วยทำให้เรามองเห็นภาพวัตถุท้องฟ้าได้ขนาดที่เหมาะสมตามไปด้วย  การใช้กำลังขยายต่ำไปอาจทำให้มองเห็นรายละเอียดได้ไม่ชัดนัก เช่น วัตถุท้องฟ้าห่างกัน 1 ใน 10 องศาหรือ 6 arcmin แต่ใช้กล้องสองตากำลังขยาย 7 เท่าซึ่งให้ฟิลด์ภาพกว้าง 7 องศา เราจะเห็นภาพวัตถุดังกล่าวอยู่ชิดกันมากจนแยกไม่ออกว่ามีวัตถุสองชิ้นอยู่ใกล้กัน     ในทางตรงกันข้ามหากใช้กำลังขยายมากไปอาจจะทำให้ภาพที่เราต้องการเห็นล้นฟิลด์ภาพมองไม่เห็นทั้งหมด เช่น หากวัตถุอยู่ห่างกันราว 2 องศา แต่ใช้กำลังขยาย 50 เท่าฟิลด์ของภาพจะกว้างเพียง 1 องศาทำให้วัตถุท้องฟ้าล้นฟิลด์ออกไป ตารางเทียบกำลังขยาย และ ขนาดของฟิลด์ภาพ กล้องสองตา 7 x                   7 องศา กล้องสองตา 10 x                 5 องศา กล้องสองตา 12 x                 3 องศา กล้องดูดาว   25 x                 2 องศา                   30 x               1.5 องศา                   50 x                1 องศา                   70 x               40 arcmin                 100 x               30 arcmin                  150 x               19 arcmin                  200 x               15 arcmin                  250 x               12 arcmin                    300 x               10 arcmin  ไม่ควรใช้กล้องดูดาวกำลังขยายเกิน 300 เท่า การดูดาวเคราะห์มักใช้กำลังขยายตั้งแต่ 30 เท่าขึ้นไป      ที่มา : http://www.darasart.com/planet2day/planet.htm