กิจกรรม 15 พฤศจิกายน 2553

กิจกรรมวันที่ 15 - 19 พฤศจิกายน
สืบค้นข้อมูล : เพียงแต่ว่าระยะทางไกลมากเกินกว่าความสามารถในการติดต่อจะทำได้ถึงที่โลกของเราอยู่เป็นระบบที่ประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ (The sun) เป็นศูนย์กลาง มีดาวเคราะห์ (Planets) 9 ดวง ที่เราเรียกกันว่า ดาวนพเคราะห์ ( นพ แปลว่า เก้า) เรียงตามลำดับ จากในสุดคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต ( ตอนนี้ไม่มีพลูโตแร้ว เหลือแค่ 8 ดวง )
ตอบข้อ 2. ดาวศุกร์
สืบค้นข้อมูล :    นอกจากไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งเป็นองค์ประกอบเกือบทั้งหมดแล้ว บรรยากาศดาวพฤหัสบดียังมี มีเท แอมโมเนีย แอมโมเนียม ไฮโดรซัลไฟด์ และน้ำเป็นองค์ประกอบย่อย องค์ประกอบเหล่านี้ทำให้ดาวพฤหัสบดีปรากฏมีสีแดงเรื่อๆ ในบริเวณต่างๆอย่างที่เป็น เพราะหากดาวพฤหัสบดีมีเพียงไฮโดรเจนและฮีเลียม ดาวทั้งสองจะเป็นเพียงก้อนก๊าซยักษ์ไร้สีสัน บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีมีลมพัดแรงทั้งดวง หลายบริเวณมีความเร็วสูงถึง 650 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งเกิดจากการที่ดาวพฤหัสบดีหมุนรอบตัวเองในเวลาเพียง 10 ชั่วโมงเท่านั้น ( เมื่อเทียบกับขนาดมหึมาของดาวพฤหัสบดีแล้ว นับว่าเป็นความเร็วที่คล้ายกับการหมุนของลูกข่าง ) นอกจากนี้การหมุนที่รวดเร็วยังทำให้ดาวพฤหัสบดีมีลักษณะกลมแป้นคล้ายผลส้มคือ มีเส้นผ่าศูนย์กลางบริเวณศูนย์สูตรยาวกว่าบริเวณขั้วอย่างเห็นได้ชัด (เส้นผ่านศูนย์กลางที่ขั้วและที่เส้นศูนย์สูตร คือ 133,708 และ 142,984 กิโลเมตร ตามลำดับ)
ที่มา : http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/2549/prae/narerat/the_solar_system/jupiter.htm
ตอบข้อ 2. ไฮโดรเจนและฮีเลียม

สืบค้นข้อมูล : ดวงอาทิตย์ เป็นดาวฤกษ์ที่เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์แคระ ดาวเคราะห์น้อย และดาวหาง ล้วนแล้วแต่โคจรรอบดวงอาทิตย์ทั้งสิ้น ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่สำคัญยิ่งต่อโลก เช่น ให้พลังงานแก่พืชในรูปของแสง และพืชก็เปลี่ยนแสงให้เป็นพลังงานในการตรึงแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นน้ำตาล ตลอดจนทำให้โลกมีสภาวะอากาศหลากหลาย เอื้อต่อการดำรงชีวิต
ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไฮโดรเจนอยู่ร้อยละ 74 โดยมวล ฮีเลียมร้อยละ 25 โดยมวล และธาตุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย ดวงอาทิตย์จัดอยู่ในสเปกตรัม G2V ซึ่ง G2 หมายความว่าดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิพื้นผิวประมาณ 5,780 เคลวิน (ประมาณ 5,515 องศาเซลเซียส หรือ 9,940 องศาฟาเรนไฮ) ดวงอาทิตย์จึงมีสีขาว แต่เห็นบนโลกเป็นสีเหลือง เนื่องจากการกระเจิงของแสง ส่วน V (เลข 5) บ่งบอกว่าดวงอาทิตย์อยู่ในลำดับหลัก ผลิตพลังงานโดยการหลอมไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม และอยู่ในสภาพสมดุล ไม่ยุบตัวหรือขยายตัว
สืบค้นข้อมูล : ความสว่างของดาวฤกษ์บอกได้จากตัวเลขที่ไม่มีหน่วยที่เรียกว่า อันดับความสว่าง หรือ แมกนิจูด ( Magnitude ) ของดาวที่มีอันดับความสว่างต่างกัน 1 จะสว่าสงมากกว่ากัน 2 เท่าครึ่ง ดดยอันดับความสว่างทีีเป็นบวกหรือตัวเลขมาก ๆ จะมีความสว่างน้อย ๆ เช่นดาวที่มีอันดับความสว่าง - 1 จะมีความสว่างมากกว่าดาวฤกษ์ที่มีความสว่าง 1
ตอบข้อ 4.
สืบค้นข้อมูล : 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
ที่มา : http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9B%E0%B8%B5%E0%B9%81%E0%B8%AA%E0%B8%87
ตอบข้อ 1.

สืบค้นข้อมูล : เมื่อดาวฤกษ์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเกือบหมด ฮีเลียมจะกลายเป็นเชื้อเพลิงต่อไป   จะเปลี่ยนแปลงเป็นธาตุอื่น ๆ ต่อไปจน
เชื้อเพลิงหมดลง  ดาวฤกษ์จะเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงจากการขยายเป็นดาวยักษ์แดง  วาระสุดท้ายจะเปลี่ยนแปลงเป็นอย่างไรขึ้นอยู่กับมวลสารของดาวฤกษ์ดาวนั้น
สืบค้นข้อมูล :  ดาวฤกษ์ส่องแสงได้เนื่องจากมันมีความร้อนสูง มันได้รับพลังงานมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นภายใน แต่น้อง ๆ เคยสังเกตบ้างหรือไม่ว่ามันมีสีที่แตกต่างกัน?
     ดาวฤกษ์ส่งคลื่นแสงออกไป แต่แสงนั้นจะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อดาวฤกษ์เคลื่อนที่ ขณะที่ดาวฤกษ์เคลื่อนที่เข้าหาเรา แสงของมันจะขาวขึ้น แต่เมื่อมันเคลื่อนที่ออกไปไกลจากเรามันจะทอดหางออกมาเป็นแสงสีแดง

     ในปีพ.ศ. 2463 (ค.ศ. 1920) นักดาราศาสตร์ต่างก็ต้องประหลาดใจที่ได้พบว่ากาแล็กซีที่รู้จักกันดีส่วน ใหญ่จะมีโทนสีแดง ทำไมมันอย่างนั้นล่ะ? เหตุผลก็คือกาแล็กซีส่วนใหญ่จะเดินทางออกหางจากเรา ด้วยความเร็วสูงกว่านั้น อาจจะถึงหลายหมื่นไมล์ต่อวินาทีเลยทีเดียว




สืบค้นข้อมูล : ความสว่างและสีของดาว  เมื่อเราสังเกตดาวบนท้องฟ้า  นอกจากกลุ่มดาวแล้ว  สิ่งที่น่าสังเกตและน่าสนใจอีกสิ่งหนึ่งก็คือ  เราจะเห็นว่าดาวแต่ละดวงมีความสว่างและสีไม่เหมือนกัน  ตัวอย่างเช่น  ดาวซิริอุส (Sirius)  ในกลุ่มดาวสุนัขใหญ่ (Canis  Major)  เป็นดาวฤกษ์ที่เราเห็นว่ามีความสว่างที่สุดบนท้องฟ้าในตอนกลางคืน และมีสีขาว  ส่วนดาวเหนือ (Polaris)  ในกลุ่มดาวหมีเล็ก (Ursa  Minor)  เป็นดาวฤกษ์ที่ไม่ค่อยสว่าง  และมีสีเหลืองแกมเขียว  เป็นต้น         ความสว่างของดาวฤกษ์บนท้องฟ้า  เป็นความสว่าง ปรากฏแก่ตาของเรา  ความจริงแล้ว  ดาวที่ปรากฏไม่สว่างมาก  อาจมีความจริงมากก็ได้  แต่เนื่องจากดาวดังกล่าวอยู่ไกลจากเรามากจึงปรากฏไม่ค่อยสว่าง  ดังนั้นถ้าจะเปรียบเทียบความสว่างของดาวฤกษ์กันจริง   แล้ว  จะต้องเปรียบเทียบดาวที่ระยะ ทางเดียวกันหมด
        นักดาราศาสตร์นิยมกำหนดความสว่างของดาวในเทอมของ
  โชติมาตร (Magnitude)  ซึ่งเป็นค่า ระดับความสว่าง  โดยกำหนดว่า  ดาวที่มีโชติมาตร  1  จะมีความสว่างปรากฏมากกว่าดาวที่มีโชติมาตร  6  ประมาณ  100  เท่า  และดาวที่มีโชติมาตร  6  จะเป็นดาวที่มีความสว่างปรากฏที่น้อยที่สุดที่ตาของคนปกติสามารถ มองเห็นได้  โดยไม่ใช้กล้องสองตาหรือกล้อง ดูดาวช่วย  จากข้อกำหนดดังกล่าว  จึงพบว่าถ้าดาว  2  ดวงมีค่าโชติมาตรต่างกัน  1  แล้วความสว่างของดาวทั้ง  2  ดวงนี้จะต่างกัน  2.512  เท่า  ตัวอย่างเช่น  ดาวโชติมาตร  2  จะสว่างกว่าดาวโชติมาตร  3  ประมาณ  2.512  เท่า  เป็นต้น
       
© ดาววีกา (Vega)  ซึ่งเป็นดาวที่ มีค่าโชติมาตร  0  จะสว่างกว่า  ดาวเหนือ  ซึ่งเป็นดาวที่มีโชติมาตร  2  กี่เท่า
       
ถ้าจะเปรียบ เทียบความสว่างที่แท้จริงของดาวแล้ว  จะต้องพิจารณาเปรียบเทียบดาวทุกดวงที่ระยะทางเท่ากันหมด  นักดาราศาสตร์พิจารณาค่าความสว่างหรือโชติมาตรที่แท้จริงของดาวโดย จะพิจารณาดาวทุดดวงอยู่ที่ระยะมาตรฐาน  10  พาร์เซค (Parsec)  โดยระยะทาง  1  พาร์เซค  มีค่าเท่ากับ  3.26  ปีแสง  หรือประมาณ  30  ล้านล้านกิโลเมตร  และเรียกค่าโชติมาตรของดาว  เมื่อพิจารณาระยะ  10  พาร์เซค  นี้ว่า  โชติมาตรสัมบูรณ์ (Absolute  Magnitude , m)  ส่วนค่าโชติมาตรของดาว    ระยะทางที่แท้จริง (d)  ของดาว  เรียกว่า  โชติมาตรปรากฏ (Apparent Magnitude , m)  โดยค่าทั้ง  3  สัมพันธ์กับตามสมการต่อไปนี้

    M  =  m 5 log  d + 5
          โดยระยะทาง  d  มีหน่วยเป็นพาร์เซค
      
©ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งมีค่าโชติมาตร สัมบูรณ์  เท่ากับ  0  อยู่ห่างจากโลก  100  พาร์เซคเราสามารถมองเห็นดาวฤกษ์ดวงนี้ได้ด้วยตาเปล่าหรือไม่  จงให้เหตุผลประกอบ
      
เมื่อถ่ายภาพดาว ฤกษ์  พบว่า  ดาวฤกษ์แต่ละดวงจะมีขนาดแตก ต่างกันไป  ขนาดของดาวฤกษ์ที่ปรากฏอยู่บน ภาพถ่ายจะสัมพันธ์กับความสว่างของดาวฤกษ์  เราอาจถ่ายภาพของดาวฤกษ์ได้โดยใช้กล้องถ่ายภาพแบบเลนส์เดี่ยว ธรรมดาหรือกล้องถ่ายภาพ  ซี ซี ดี ติดเข้ากับกล้อง ดูดาว  จากภาพถ่ายของ ดาวฤกษ์จะเห็นว่าดาวสว่างจะมีขนาดใหญ่  และดาวหรี่จะมีขนาดเล็ก  ภาพที่  9  แสดงภาพของกระจุกดาวฮายเอเดส  (Hyades)  ซึ่งเป็นกระจุกดาวที่อยู่ในกลุ่มดาวราศีพฤษภ  (Taurus)  และภาพที่  10  แสดงภาพวาดของกระจุดดาวฮายเอเดส  ซึ่งวงกลมแต่ละวงจะมีขนาดเท่ากับดาวแต่ละดวงในภาพที่  9  และในภาพดังกล่าวจะมีดาวมาตรฐาน  (Standard  Stars)  ที่เราทราบค่าโชติมาตรปรากฏที่แน่นอน  ดังแสดงในตาราง
ชื่อดาว
ค่าโชติมาตรปรากฏ  (m)
a  Tau
e Tau
r Tau
58 Tau
48 Tau
+  2.39
+  4.56
+  4.90
+  5.48
+  6.72
ตารางแสดง  ค่าโชติมาตรปรากฏของดาวฤกษ์บางดวงในกระจุกดาวฮายเอเดสที่ใช้เป็นดาวมาตรฐาน               
       
       
          
ภาพแสดง  กระจุกดาวฮายเอเดสในกลุ่มดาวราศีพฤษภ
 







 

       
       
       
ภาพแสดงภาพวาดของกระจุกดาวฮายเอเดส
 







 
    
                                      ©    จากภาพที่  10  ลองวัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง (d)  ของดาวมาตรฐานทุกดวงที่ระบุในตารางที่  1  โดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวจะแปรผันโดยตรงกับค่าความสว่าง (L)  ของดาวนั้น  อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์พบว่าค่าโชติมาตรปรากฏ (m)  จะแปรผันกับค่าลอการิทึมของค่าความสว่างของดาว  กล่าวคือ
                             m      a         log  L
          ดังนั้น            m      a         log  d
          จากความสัมพันธ์ดังกล่าวข้าง ต้น  ถ้าเขียนกราฟความสัมพันธ์ ระหว่างค่าโชติมาตรปรากฏในตารางที่ 2-1  กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวแต่ละดวง  ก็จะได้กราฟเส้นตรงและกราฟเส้นตรงดังกล่าวจะใช้เป็น  กราฟมาตรฐานที่จะใช้หาค่าโชติมาตรปรากฏของดาวดวงอื่น   ที่อยู่ในภาพที่  10  ได้
       
จงเลือกดาวในภาพ ที่  10  จำนวนหนึ่ง  แล้ววัดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเหล่านั้นและหาค่าโชติมาตรปรากฏของ ดาวดังกล่าว  โดยใช้กราฟมาตรฐานที่สร้างจาก ดาวมาตรฐาน
    
   ดังได้เคยกล่าวมาแล้วว่า  ดาวฤกษ์แต่ละดวงมีสีแตกต่างกันไป  ดาวฤกษ์อาจมีสีน้ำเงิน  สีขาว  สีเหลือง  สีส้ม  หรือสีแดง  สีของดาวฤกษ์จะเป็นอย่างไรนั้น  ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของดาวฤกษ์
    
   ©  สังเกตเปลวไฟสีน้ำเงิน  และเปลวไฟสีแดง  เราพอคาดคะเนได้หรือไม่ว่าเปลวไฟสีใดมีอุณหภูมิสูงกว่ากัน  จงให้เหตุผลประกอบ
   
    นักดาราศาสตร์  วิเคราะห์ค่าอุณหภูมิผิวของดาว  สัมพันธ์กับสีของดาวดังตารางต่อไปนี้

สีของดาว
ช่วงอุณหภูมิผิวของดาว(เคลวิน)
น้ำเงิน
น้ำเงิน ขาว
ขาว
เหลือง
ส้ม
แดง
11,000 40,000
7,500 11,000
6,000 7,500
5,000 6,000
3,500 5,000
3,000 3,500
          ©  สังเกตดาวฤกษ์สว่างต่าง   เช่น  ไรเจล  วีกา  ซิริอุส  โปรซิออน  คาเพลลา อาร์คตูรุส  แอนทารีส  บีเทลจูล  เป็นต้นแล้วลองประมาณค่าอุณหภูมิของดาวฤกษ์เหล่านี้
 ตอบข้อ 3.6.25

เว็บไซต์เกี่ยวข้อง1. http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%AA%E0%B8%B8%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B8%A2%E0%B8%B0
2. http://www.thaispaceweather.com/IHY/Stars/star.htm
3. http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%AA%E0%B8%A7%E0%B8%A2%E0%B8%AD%E0%B8%A7%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A8%E0%B8%94%E0%B8%B4%E0%B8%AA%E0%B8%84%E0%B8%B1%E0%B8%9F%E0%B9%80%E0%B8%A7%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B8%B5
4. http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/chanthaburi/wassana_s/science_p_01/sec01p030.html
5. http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%94%E0%B8%B2%E0%B8%A7%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%A1
6. http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%AA%E0%B8%B8%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B8%A2%E0%B8%B8%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B2%E0%B8%84%E0%B8%B2
7. http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/phayao/oraphin_s/darasat/section2_p02.html
8. http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=apps_2_1
9. http://www.anek2009.ob.tc/earth_astro/eart4.htm
10. http://www.mongkoldham.com/text%5CsanRMC_519.pdf

2 ความคิดเห็น: