Solar Observing : ดวงอาทิตย์..ดาวที่เราลืมดู

Solar Observing : ดวงอาทิตย์..ดาวที่เราลืมดู [หน้า 1/2]   ดวงอาทิตย์ มีบทบาทไม่เฉพาะโลกเท่านั้น ยังมีบทบาทครอบคลุม ไปทั้งระบบ สุริยะ และเป็นดาวที่อยู่ใกล้เรามากที่สุด จนบางครั้งเราลืมไปแล้วว่า ดวงอาทิตย์ ก็เป็นเช่นดาว ดวงหนึ่งของจักรวาล สิ่งที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ มีภาพเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ แสดงให้เห็นถึงความบิด เบี้ยวจาก ชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์ การมองเห็นระลอกคลื่น หรือความแววระยับ จากการพุ่งระเบิดแตกขึ้น ของเปลวเพลิง ทั้งหมดเกิดอย่างกระทันหัน เป็นภาพ ปรากฎการณ์ ที่น่าตื่นตาตื่นใจ น่าติดตาม และดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวราว 27 วัน จึงสามารถมองเห็นครบถ้วนทุกพื้นที่ ได้โดยไม่ซ้ำกันตลอดเดือน คำเตือนและความเข้าใจ เรื่องการดูดวงอาทิตย์ การดูดวงอาทิตย์ ไม่สามารถดูด้วยตาเปล่า เนื่องจากมีอันตราย ถึงตาบอดได้ และการดูดวงอาทิตย์ทุกครั้ง ต้องให้มีความปลอดภัย ด้วยการใช้ Solar filter (แผ่นกรองแสงดวงอาทิตย์ / Thousand Oaks Optical หรือ Baader film) ทำหน้าที่กรองแสงดวงอาทิตย์ได้อย่างมาตรฐาน ดวงอาทิตย์มีความสุกสว่างจัดมาก มีแสง Visible light และอิทธิพลของรังสี Infrared , Ultraviolet มีความเข้มข้นสูง ก่อให้เกิดอันตรายเสียหาย ต่อดวงตา อย่างถาวร หากเพ่งมองด้วยตาเปล่า เพียงไม่กี่วินาที ดวงตายอมให้รังสีผ่านในระดับ 3,800 -14,000 angstroms สู่ Retina (เหยื่อ ชั้นในของลูกตาหรือจอตา) หากค่ารังสีเข้มข้น จะทำให้ Retina ไหม้ได้ การ ใช้ Solar filter เพื่อความปลอดภัยจะช่วยขัดขวาง รังสี Infrared , Ultraviolet ก่อนที่มาถึงตา และยังช่วยลด Visible light ที่สว่างจัดของดวงอาทิตย์ ให้มอง เห็นได้สบายตาขึ้นมาก คลื่นแสงแต่ละระดับ มีความสามารถทำอันตราย สำหรับระดับปลอดภัย (Safe level) คำนวณได้จาก จุดอัตราส่วนระหว่าง ความเข้มข้นของพลังงานในอัตรา สูงสุด และอัตราจุดเปลี่ยนแปลง ของระดับความเสียหาย ซึ่งจะมีความปลอดภัย มากที่สุด ที่จะอนุญาติให้คลื่นแสงส่งผ่านเข้ามา ระหว่าง 0.1-1% (Ratio) สำหรับ Bandpass ระหว่าง 3,800-14,000 angstroms (Blue- near infrared) Filter ยอมให้ผ่าน .0032% ถือว่าปลอดภัย เป็นต้น Hydrogen Alpha Filters เป็นลักษณะพิเศษของ Filter มีเป้าหมายขนาดใหญ่ รับค่าเปล่งรังสี จากไฮโดรเจน (Emission line for Hydrogen) โดยการกำจัด แสงอื่นออกไป จึงสามารถเห็น ภาวะกิจกรรมต่างๆ ทางเคมี ที่กำลังเกิดขึ้นเพื่อ ศึกษาพฤติกรรมของดวงอาทิตย์ (Solar Activity) เหตุผล ดวงอาทิตย์มีความสว่างจัดจ้ามาก การใช้กล้องดูดวงอาทิตย์ จึงไม่ต้อง การให้แสงผ่านเข้ามามาก เป็นการต้องการความมืด หรือพยายามขจัดแสงออก ไปมากกว่า ทั้งนี้ห้ามใช้ กล้องดูดาว กล้องส่องทางไกล ดูดวงอาทิตย์ โดย ไม่ใช้ Solar filter ป้องกันแสงอย่างเด็ดขาด การจำกัดความแคบของค่าแสง (Narrower the bandpass) ทำให้แสงถูกละ ทิ้งไป เป็นความละเอียด ปราณีตในการผลิตชิ้นอุปกรณ ์ของแต่ละผู้ผลิต ซึ่ง ให้เกิดค่าภาพความแตกต่างสูง (Higher contrast) และราคาอาจสูงขึ้นไปด้วย ภาพประกอบคำอธิบายชุดนี้ บางส่วนเป็น ภาพถ่ายจากพื้นโลกโดยใช้กล้อง Hydrogen Alpha และเปรียบเทียบ จากภาพถ่ายจากยานสำรวจ หรือดาวเทียม เพื่อให้เห็นมุมมองแต่ละแบบ ประสงค์ให้ผู้สนใจ การสำรวจดวงอาทิตย์ จากพื้น โลกสามารถเห็นภาพ พฤติกรรมของดวงอาทิตย์ ได้เข้าใจยิ่งขึ้น       ภาพถ่ายจากพื้นโลก ( Hydrogen Alpha)     ภาพถ่ายจากยานสำรวจ หรือ ดาวเทียม     โครงสร้างของดวงอาทิตย์ (Structure of the Sun)   เปรียบเทียบดวงอาทิตย์ กับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ     Chromosphere : โครโมสเฟียร์     Chromosphere (โครโมสเฟียร์) มีอุณหภูมิราว 10,000 K ลักษณะดังกล่าวเป็น เปลือกของก๊าซรอบๆ ชั้นพื้นของบรรยากาศดวงอาทิตย์ ซึ่งมีน้อยกว่า 1%จาก ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางดวงอาทิตย์ ตำแหน่ง Chromosphere คือ ชั้นบางๆของบรรยากาศ อยู่กลางระหว่าง ของชั้น โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) และโคโรน่า (Corona) โดยโคโรน่าเป็นชั้นนอกสุด ของดวงอาทิตย์ มีความร้อนสูง และเต็มไปด้วย Ionized plasma (ละอองก๊าซ ความร้อนสูง) ความหมายของ Chromosphere คือ Sphere of color (ขอบเขตทรงกลมของสี) และสามารถมองเห็นได้ เพราะแสงสว่างจ้าของ ชั้นโฟโตสเฟียร์ (Photosphere) ฉายเปล่งคล้ายเป็นเส้นแบ่งบางๆ บริเวณขอบ โครงสร้างของ Chromosphere มีการเคลื่อนไหว เปลี่ยนแปลงเสมอ เป็นบริเวณ ที่มีความแข็งแกร่งของ เส้นสนามแม่เหล็ก (Magnetic field lines) ทั้งหมดถูก ครอบงำด้วย พลังงานแม่เหล็ก (Magnetic forces) ถูกลากดึงเป็น เส้นวงเปลว สุริยะ (Loop Prominences) ท่ามกลางบรรยากาศของ แสงรังสีกระนั้นราว ทุกๆ 5 นาที เส้นวงเปลวสุริยะ จะแกว่งไปมาจาก โครงข่ายพลังงานภายใน (Intra- Network)     Chromosphere (โครโมสเฟียร์) คือ Sphere of color (ขอบเขตทรงกลมของสี)     Chromosphere (โครโมสเฟียร์) คล้ายเป็นขอบเส้นแบ่งบางๆ มีความสว่างจัด เมื่อมองจากโลก     Chromosphere (โครโมสเฟียร์) มองระยะใกล้ ภาพจากยานสำรวจ     Prominences : เปลวสุริยะ หรือ พวยก็าซ     เป็นบริเวณร้อนน้อยกว่าทั่วไป Prominences (เปลวสุริยะ) ส่วนที่ฝังอยู่ด้านล่าง มีความหนาแน่นของก๊าซสูง ส่วนยอดบริเวณ Corona (โคโลน่า) มีความหนาแน่น ของก๊าซต่ำ แต่ความร้อนเพิ่มสูงขึ้นกว่าด้านล่าง Prominences เหมือนคล้ายเส้นใยทะยานสูง บางครั้ง ถึง 1,000,000 กิโลเมตร จึงมีความชัดเจนว่าโยงใยกับสนามแม่เหล็ก (Magnetic fields) กับชั้นโฟโตสเฟียร์ (Photosphere) บริเวณที่ Prominences สงบไปแล้วนับสัปดาห์หรือนับเดือน อาจปรากฎขึ้นใหม่ อีกได้ หากบริเวณนั้นเป็นเขต Active region (พื้นที่สนามแม่เหล็กแข็งแกร่งสูง) Prominences สังเกตง่ายเมื่อมองดวงอาทิตย์ด้านตรง บริเวณขอบจะเห็นเปลว ก๊าซโผล่พ้นขอบออกมา โดยสลับสูงต่ำและมีการเคลื่อนไหวรวดเร็วเป็นลักษณะ เปลวไฟที่ลุกไหม้จากก๊าซ ภาพความสว่างของแสง ตัดกับขอบของอวกาศที่มืด ยิ่งเพิ่มความชัดเจน     Prominences (เปลวสุริยะ) มีความชัดเจนว่าโยงใยกับ สนามแม่เหล็ก (Magnetic fields)     Prominences (เปลวสุริยะ) เป็นลักษณะเปลวไฟที่ลุกไหม้จากก๊าซ   Prominences (เปลวสุริยะ) ทะยานสูง บางครั้งสูง ถึง 1,000,000 กิโลเมตร     Prominences (วงเปลวสุริยะ) ภาพจากยานสำรวจ     Loop Prominences (วงเปลวสุริยะ) ภาพจากยานสำรวจ     Spicules : หนามสุริยะ     เกิดขึ้นบริเวณ Chromosphere (โครโมสเฟียร์) เป็นพื้นที่ Non-active regions (พื้นที่ไม่มีความแข็งแกร่ง ของสนามแม่เหล็ก) ก่อนอื่นให้จิตนาการ ถึงท่อที่มีหัวแหลมความยาว เท่ากับทวีปเอเชีย และในท่อนั้น เต็มไปด้วย Plasma (ก๊าซร้อน) แต่ท่อนั้นมิได้ถูกสร้างด้วยโลหะ กลับมีโครงสร้าง เป็นสนามแม่เหล็กโปร่งแสง (Transparent magnetic field) ซึ่งยังเป็นปริศนาใน การเปลี่ยนแปลง ของหลอดท่อแม่เหล็กโปร่งแสงดังกล่าว สถานะของ Spicules (หนามสุริยะ) มีช่วงอายุ 5-15 นาที โดยขึ้นอยู่กับความเร็ว ความยาว ความบาง ซึ่งไม่มีรูปแบบที่แน่นอน ขนาดทั่วไปของ Spicules มีเส้นผ่า ศูนย์กลางราว 100 กม. มีความยาวราว 10,000 กม.โดยด้านหัวสามารถขับดันพุ่ง ยิงก็าซร้อน ออกไปสู่ชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ (Corona) ด้วยความเร็ว 30 กม./ชม. และก๊าซร้อนจะรั่วหายไป ในชั้นบรรยากาศในที่สุด Spicules ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่มากถึง 500 กม.เรียกว่า Spicules Jets (เปลวไอพ่น) แต่เมื่อเทียบกับ Prominences (เปลวสุริยะ) แล้ว Spicules ยังมี ขนาดที่เล็กกว่ามาก โดยสังเกตว่าด้านหัวจะแหลม การสำรวจต้องมีความละเอียดถี่ถ้วน เพราะสังเกตยาก เมื่อมองจากโลกมีขนาด เล็กคล้ายกับ เส้นผมที่ถูกกระตุ้นโดยไฟฟ้าสถิต (ขนลุก) เกิดพร้อมๆกัน ราว 60,000 - 70,000 ครั้ง ตลอดเวลา มีความสว่าง เปล่งปลั่ง ไหวตัวเลื้อยไปมาบน ผิวด้านนอก ของดวงอาทิตย์ ด้วยจำนวนมากจึงมองดูคล้ายหนาม หรืออาจมอง คล้ายลักษณะเหมือนทุ่งหญ้ากำลังถูกไฟไหม้     Spicules (หนามสุริยะ) มีช่วงอายุ 5-15 นาที     Spicules (หนามสุริยะ) เมื่อมองจากโลก ลักษณะเหมือนทุ่งหญ้ากำลังถูกไฟไหม้     Spicules (หนามสุริยะ) จะพุ่งหายออกไปในบรรยากาศ ภายในเวลาสั้น     Spicules Jets (เปลวไอพ่น)     Spicules (หนามสุริยะ) ภาพจากยานสำรวจ     Field Transition Arches : วงเชื่อมสะพานโค้ง     จำนวนจุดมืดบนดวงอาทิตย์ นั้นเกิดขึ้นแล้วแต่กรณี จะมีวัฐจักรเรียกว่า Solar Activity พฤติกรรมของดวงอาทิตย์ ราว 11 ปี โดยปกติจุดมืด มักเกิดขึ้นเป็นคู่ๆ หรือ เป็นกลุ่มอยู่ตรงข้ามกัน เหตุเพราะลักษณะของแม่เหล็ก ต้องเคลื่อนไหวเข้า หากันเป็นคู่ ขั้วแม่เหล็กหลัก เรียกว่า P spot หลังจะจับคู่เกี่ยวพันกันได้ เรียกอีกขั้วว่า F spot เกิดพร้อมๆกัน ในขณะดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเอง โดยสามารถ จัดประเภทของ กลุ่มจุดบนดวงอาทิตย์เรียกว่า Sunspot group classification Field Transition Arches หรือ FTA's (วงเชื่อมสะพานโค้ง) คือ ส่วนเชื่อมต่อ ระหว่าง ขั้วเหล็กหลัก คือ P spot กับขั้วแม่เหล็กรอง คือ F spot โดย Field Transition Arches หรือ FTA's มีความต่างกับ Filaments (ใยสุริยะ) เพราะจะบางและไม่ดำทึบ ปกติมี Plage (รอยหย่อมสว่าง) หรือ Granular (ฟอง สุริยะ) อยู่ด้านล่างใกล้บริเวณนั้นด้วย     Field Transition Arches หรือ FTA's (วงเชื่อมสะพานโค้ง)     เป็นอาการของ คุณสมบัติไฟฟ้าสนามแม่เหล็ก ที่ภายในมีความแข็งแกร่งเชื่อมถึงกัน     Field Transition Arches หรือ FTA's (วงเชื่อมสะพานโค้ง) ภาพจากยานสำรวจ     Plages : รอยหย่อมสว่าง     เปรียบเสมือน รอยด่างของพรมที่สวยงาม ของดวงอาทิตย์ ซึ่งแท้จริงแล้วเป็นพื้น ที่ของ Granules (ฟองสุริยะ) เปิดช่องให้เกิดขึ้น ด้วยเงื่อนไขจากความร้อนใน บรรยากาศ มีความต่อเนื่องไม่หยุดในพื้นที่นั้น จึงมีความร้อนสูงและความสว่างจ้า บริเวณ Plage (รอยหย่อมสว่าง) เกิดขึ้นใกล้บริเวณ Active region (พื้นที่สนาม แม่เหล็กแข็งแกร่งสูง) มีสถานะช่วงอายุหลายวัน รูปทรงสันฐานของรอยหย่อม มีรูปแบบที่ไม่แน่นอน และมีความสว่างแปรผัน จุดรอยหย่อม มักผุดขึ้นตามแนว ตั้งหรือใกล้เส้นย้อนไหลกลับ ของสนามแม่เหล็ก (Reconnecting magnetic field lines) ใกล้กับ จุดบนดวงอาทิตย์ (Sunspots)     Plage (รอยหย่อมสว่าง) มักเกิดบริเวณ Active region บริเวณ จุดบนดวงอาทิตย์ (Sunspots)     Plage (รอยหย่อมสว่าง) ผุดปรากฎโดยไม่มีรูปแบบที่แน่นอน     Plage (รอยหย่อมสว่าง) มักเกิดบริเวณ Active region ใกล้บริเวณ Filaments (ใยสุริยะ)

© copyright sunflowercosmos 2007-2017