บันทึกท้ายเล่ม
ความจริงเกี่ยวกับดวงอาทิตย์
ระยะทางใกล้โลกที่สุด ๙๑,๓๐๐,๐๐๐ ไมล์ (ในเดือนมกราคม)
ระยะทางไกลโลกที่สุด ๙๔,๕๐๐,๐๐๐ ไมล์ (ในเดือนกรกฎาคม)
ระยะทางปกติ ๙๒,๘๙๗,๐๐๐ ไมล์
เส้นผ่าศูนย์กลาง ๘๖๔,๑๐๐ ไมล์
ความเน่น ๑.๔๑ เท่า หรือ ๑/๔ ของโลก
น้ำหนัก ๒,๑๘๔,๗๕๙ เติมอีก ๒๑ ศูนย์ (ตัน)
อุณหภูมิตามผิว ระหว่าง ๙,๔๕๐ °เอฟ. ถึง ๑๑,๐๗๐ °เอฟ
พลังงานที่ขับออก ๘๙๔,๗๐๐,๐๐๐ แคลอรีต่อ ๑ นาทีต่อพื้นที่ทุกๆ ตารางเมตร หรือ ๗๐,๐๐๐ แรงม้าต่อ ๑ ตารางหลา จำนวนพลังงานที่ส่งออกทั้งหมด ๙๐๗ เติมด้วยศูนย์อีก ๒๓ ตัว แคลอรี่ใน ๑ วินาที การหมุนรอบตัวเอง ๒๕ วันที่ศูนย์สูตร ๓๔ วันที่ขั้วทั้งสอง
คำอธิบายศัพท์วิทยาศาสตร์ประกอบเรื่อง
* อวกาศ (Space) โดยมากเข้าใจและกล่าวกันว่าเป็นที่สูญญากาศ (Vacuum) นั่นไม่ใช่ความหมายของ อวกาศ คำว่า แวคูอัม หรือสูญญากาศ หมายถึงที่ว่างเปล่า ไร้สิ่งต่าง ๆ และในสูญญากาศที่แท้จริงนั้นต้องหมายถึงในที่นั้นไร้สสารทุกชนิด ไร้แม้แต่อนุภาคของกาซ (ความจริงในห้องทดลองทำไม่ได้เลย) ว่างเปล่าจริงๆ แต่อวกาศไม่ได้หมายถึงว่างเปล่า หมายถึงในที่ ๆ เราขาดความรู้สึกที่จะสัมผัสกับสสารรอบตัวเราต่างหาก
อวกาศที่อยู่ระหว่างดวงดาวนั้น ยังมีโมเลกุลของกาซซึ่งจางมากและอาจอยู่ในลักษณะเพียง ๑ โมเลกุลหรืออะตอมเดียวก็ได้ และโมเลกุลเหล่านี้หมุนรอบ ๆ ดวงอาทิตย์ตามทางโคจรของมัน นอกจากโมเลกุลของกาซแล้ว ยังมีอนุภาคเล็ก ๆ ซึ่งเหมือนดาวพระเคราะห์น้อย สะเก็ดดาวพระเคราะห์น้อย ดาวหาง และโลกอื่นๆ อีก ที่มีอยู่เช่นนี้ เพราะขณะนี้สุริยจักรวาลก่อรูปขึ้น ฝุ่นและกาซยังคงเหลืออยู่ เช่นใบไม้ที่เหลืออยู่ตามสนามหญ้า
อวกาศเริ่มต้นที่ใด สิ้นสุดลงที่ใด ?
มีหลายตำราที่กล่าวไว้ บางตำรากล่าวว่าเหนือผิวโลกนั้นไป ๑,๐๐๐ ไมล์เป็นเขตของอวกาศ บางตำราว่า ๒๕๐ ไมล์ขึ้นไป บางตำราว่า ๑๒๐ ไมล์
แต่ก็ควรพิจารณากันใหม่ว่า บรรยากาศ (Atmosphere) ของโลกแบ่งตามความหนาแน่นของกาซเป็น ๔ ชั้น คือ Troposphere ชั้นแรก เขตที่มีอากาศหนาแน่นห่างจากผิวโลก จากระดับน้ำทะเลขึ้นไปราว ๑๖ กิโลเมตร ชั้นที่ ๒ Stratosphere อากาศบางลงสูงไปราว ๖๐ กิโลเมตร ชั้นที่ ๓ Ionosphere จาก ๖๐-๖๐๐ กิโลเมตร ขึ้นไป ชั้นที่ ๔ Exosphere เกิน ๗๐๐ กิโลเมตร ในชั้นนี้เป็นชั้นที่ติดกับอวกาศระหว่างดวงดาว
น้ำหนักของบรรยากาศ ๔ ชั้นนี้ หนักราว ๑/๑,๐๐๐,๐๐๐ ของน้ำหนักโลกในเนื้อที่ ๑ ตารางฟุตสูงขึ้นไปจนสุดเขตของบรรยากาศ จะหนักราว ๑ ตัน
น้ำหนักของบรรยากาศในชั้น โทรโพสเฟียร หนักราว ๓/๔ ของน้ำหนักบรรยากาศทั้งหมด ในชั้น สตราโตสเฟียร น้อยกว่า ๑/๒ ในเขตไอโอโนสเฟียรราว ๑/๓๐,๐๐๐ และเขต เอกโซสเฟียร ราวเศษหนึ่งส่วนร้อยล้านล้านของน้ำหนักบรรยากาศทั้งหมด
บรรยากาศของโลกไม่ได้เป็นแนวเส้นตรงทั้งหมด ฉะนั้นเป็นการยากที่จะกำหนดแน่นอน อย่างไรก็ตามส่วนตกลงกันว่า เหนือเขตไอโอโนสเฟียร ขึ้นไปควรนับว่า เข้าเขต ‘อวกาศ’ ได้
และเขตต่อไปจากนี้เกือบไร้ประโยชน์ ที่เราจะประมาณ เพราะเหลือคณานับ เพียงแต่ทางช้างเผือก (Milky way) ที่เห็นอยู่ใกล้ ๆ และโค้งเหมือนล้อนี้ วัดด้านหนึ่งไปจรดด้านหนึ่ง มีระยะกว่า ๖ แสนล้านล้านไมล์ กาแลกซี่ที่ใกล้ที่สุด ซึ่งเรียกว่า Andromeda นั้นไกลกว่า ๔,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐ ไมล์ ระยะทางในมีความหมายอะไรถ้าคิดเป็นไมล์ ดาราศาสตร์ใช้วัดระยะอวกาศไม่ในอวกาศด้วยปีแสง (Light Years หรือ Parsecs) ๑ parsec เท่ากับ ๓.๒ ปีแสง (๑ ปีแสงเท่ากับระยะ ทางความเร็วของแสง ซึ่งเป็นวินาทีละ ๑๘๖,๐๐๐ ไมล์ เดินไปใน ๑ ปี ซึ่งคิดเป็นระยะทางได้ราว ๖ ล้านล้านไมล์
กล้องโทรทรรศน์ที่ Mount Palomar ขนาด ๒๐๐ นิ้ว อาจมองไปในอวกาศได้ไกลถึง ๑,๐๐๐ ล้านปีแสง !
แต่กระนั้นยังคงมี กาแลกซี่ ที่อยู่ไกลออกไปอีก!
นี่แหละอาณาเขตของอวกาศ ซึ่งไม่มีใครรู้ได้ว่าเท่าใด
* Sunspot การเกิด “ซันสปอต” เชื่อกันว่าเกิดจากการในส่วนลึกภายในดวงอาทิตย์ ทำให้บรรดากาซต่าง ๆ ภายในเกิดปั่นป่วนและพุ่งออกมายังผิวของดวงอาทิตย์มาพบกับบรรยากาศตามผิวและบรรดาไอระเหิดของธาตุคลเซียมซึ่งเย็นกว่าผิวก็พุ่งลงไปจนปะทะกัน ซึ่งมวลของกาซที่ปะทะกัน ปรากฏเหมือนเครื่องเจ๊ตมหึมาที่พ่นไอออกมา บริเวณที่ปะทะนี้เองเรียกว่า umbra ซึ่งความจริงไม่มีสีดำอย่างที่เห็น และมีอุณหภูมิไม่ต่ำกว่า ๓,๔๐๐ องศาเซ็นติเกรด (๖,๒๐๐ °เอฟ.) ซันสปอต มีหลายแห่ง แห่งใหญ่ที่สุดมีเส้นผ่าศูนย์กลาง ถึง ๒๐,๐๐๐ ไมล์ ซึ่ง พอจะเรียงโลกได้ถึง ๘ โลก
ขณะที่จุดนี้หมุนมาตรงโลก อิทธิพลของอีเลคตรอนซึ่งพุ่งออกมาจากจุดนี้ ผ่านอวกาศมาราว ๆ ๒๕ ชั่วโมงก็ถึงบรรยากาศของโลก ก่อให้เกิดพายุแม่เหล็กและรบกวนการคมนาคมที่ใช้ไฟฟ้าในโลก ตลอดจนเข็มทิศ
การปรากฏของ ซันสปอต นี้มีระยะต่าง ๆ บางครั้งเพียง ๒-๓ ชั่วโมง บางครั้งก็วันหนึ่ง บางทีหลายเดือนก็มี ซันสปอต กลุ่มใหญ่ที่สุดใน ค.ศ. ๑๙๒๕-๖ ปรากฏอยู่กว่า ๑๐๐ วัน
อีกนัยหนึ่งอาจสรุปได้ว่าซันสปอต คือ สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูง การระเบิดของมันได้ส่งอีเลคตรอนไปในอวกาศ ซึ่งรบกวนบรรดาแม่เหล็กทั้งหลายที่อยู่ในที่ต่าง ๆ ในทิศทางที่อีเลคตรอนผ่านไป และเมื่ออีเลคตรอนพุ่งเข้าสู่ขั้วโลกเหนือและใต้ ได้ผ่านบรรยากาศอันเย็นจัด (ในระยะจาก ๔๐-๖๐๐ ไมล์) จะทำให้เกิดปรากฏการณ์เกี่ยวกับไฟฟ้าในเขตบรรยากาศของโลกคือ Aurora Borealis หรือแสงเหนือและ Aurora Australia หรือแสงใต้ขึ้น
* Escape Velocity คือความเร็วที่จะนำวัตถุเคลื่อนออกไปพ้นแรงถ่วง และคำนี้ใช้เฉพาะกับพวก Rockets หรือ จรวด - เวหาสยานที่จะเอาเดินทางไปนอกพิภพมากกว่าอื่น
ขอยกตัวอย่างง่าย ๆ ดังนี้ ความโน้มถ่วง (gravity) ของโลกเหมือนกับหน้าผาสูง ซึ่งตั้งชันขึ้นไปหลายร้อยไมล์ และปลายสุดนั้นมีส่วนโค้งตอนหน้าผา และพ้นส่วนโค้งไปก็จะเป็นที่ราบขนานกับพื้นดิน ความโน้มถ่วงก็เช่นกัน อำนาจความโน้มถ่วงจะน้อยลง ตามลำดับที่ระยะทางจากโลกเพิ่มขึ้น จนกระทั่งไม่มีเลย นั้นสำคัญที่สุดสำหรับเวหาสยาน
Escape Velocity ก็ดุจเดียวกัน ความเร็วของจักรยานยนตร์ไต่ไปบนหน้าผา ความเร็วที่จะไต่ขึ้นไปนั้นใช้สูงมาก จนกระทั่งถึงทางโค้งของหน้าผาจะผ่อนแรงลงจนถึงทางระดับเดียวกับพื้นดิน ซึ่งใช้แรงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ถ้าใช้ความเร็วขึ้นไปสูงแต่ไม่เร็วพอที่จะขึ้นทางโค้งหน้าผาได้ รถนั้นจะตกกลับมาอีก ฉะนั้น เราจะเห็นกันว่า อัตราความเร็วเบื้องต้นที่จะส่งรถให้ขึ้นไปนั้นต้องมากพอที่จะไม่ให้ถอยหลังกลับมาได้ จรวดก็เช่นกัน อัตราความเร็วที่จะส่งจรวดให้พ้นความโน้มถ่วงของโลกจะต้องถึงขั้นนั้น ไม่เช่นนั้นจรวดจะออกพ้นวงดูดของโลกไม่ได้
เวหาสยานที่เดินทางไปนอกโลกนั้น ต้องใช้ความเร็วถึง ๗.๑ ไมล์ต่อ ๑ วินาที จึงจะพุ่งตรงขึ้นไปโดยไม่กลับตกลงมา แม้จะหยุดเครื่องยนตร์
ดาวนพเคราะห์ใด ๆ ที่มีมวลน้อยกว่าโลก gravity ก็จะต่ำ Escape Velocity ก็ต่ำตาม ถ้าใหญ่กว่าโลก Escape Velocity ก็สูงเทียบกับดาวนพเคราะห์อื่น ๆ ที่ไกลจากโลกออกไป
Moon | Mar | Venus | Jupiter | Saturn | Uranus | Neptune | Pluto | |
Mass (earth=๑) |
๐.๐๑๒๓ |
๐.๑๐๘ |
๐.๙๗ |
๓๑๗.๑ |
๙๔.๙ |
๑๔.๖๕ |
๑๗.๑๖ |
๐.๘๓? |
Gravity (earth=๑) |
๐.๑๖ |
๐.๓๘ |
๐.๘๕ |
๒.๖๔ |
๑.๑๗ |
๐.๙๒ |
๑.๑๒ |
? |
Escape Velocity Miles-per second |
๑.๕ |
๓.๒ |
๖.๕ |
๓๘ |
๒๓ |
๑๔ |
๑๕ |
? |
ความจริงเราไม่เคยเห็นดวงอาทิตย์จริงๆ เลย ถ้าหาก จะมองด้วยตาเปล่าเท่าที่เราเห็นดวงอาทิตย์เต็มดวงชิดกับขอบฟ้าเวลาเช้าหรือเย็นนั้นเราไม่เห็นสภาพที่จริง แม้ ซันสปอต ก็ไม่อาจเห็นชัดเจน การมองดูดวงอาทิตย์ต่างๆ ขณะที่มีแสงแรงกล้านั้นทำลายเยื่อตามาก และอาจทำให้ตาบอดได้โดยง่าย
การสังเกตดวงอาทิตย์ที่เหมาะ คือตอนเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง และอย่างน้อยที่สุดต้องใช้กระจกใสรมควันเทียนสีดำ เวลารมด้วยควันไฟควรให้ระยะห่างพอควรเพื่อป้องกันมิให้กระจกแตก และฟิล์มที่ใช้กันส่วนมากสำหรับถ่ายภาพก็มีเครื่องกรองแสงโพลารอยด์ (polaroid)
สีสันของดวงอาทิตย์ที่เห็นนั้นก็เป็นสีจริง ๆ การที่เห็นดวงอาทิตย์เป็นสีทองหรือสีส้มในระยะของฟ้านั้น ก็เพราะสีแดงของดวงอาทิตย์ถูกดูดเข้ารับอากาศที่มีระยะอันไกลเท่าที่แสงผ่านมา
* WAC Corporal เป็นจรวดเล็ก ๆ ที่ใช้สำรวจบรรยากาศสูง ๆ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ต้องการจะทราบปรากฏการณ์เกี่ยวกับการส่งรังสีคอสมิค บรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียรสเปคตรัมของดวงอาทิตย์ การวัดความกดดัน อุณหภูมิ และส่วนประกอบของบรรยากาศตอนบน
โดยมีการทดลองเกี่ยวกับ WAC Corporal หลายครั้ง แต่ในครั้งสุดท้ายเพื่อต้องการให้ถึงอวกาศ ซึ่งจะได้เป็นแนวทางให้จรวดที่มีมนุษย์ขึ้นไปสู่
ทดลองครั้งนี้ที่ White Sands Proving Ground ในมลรัฐนิวเม็กซิโก โดยต่อ WAC Corporal เข้าตอนหัวของ V-๒ ของเยอรมัน ซึ่งในสมัยสงครามโลกได้ใช้ยิงเกาะอังกฤษ
V-๒ ได้ขึ้นไปหมดเชื้อเพลิง แล้ว WAC Corporal ก็ไปต่อจาก V-๒ ไปได้สูงถึง ๒๕๐ ไมล์ และถึงเขตอวกาศ นับเป็นครั้งแรกที่มนุษย์สามารถส่งวัตถุข้ามแนวอันใหญ่ดังนี้
* Nebulae เกาะจักรวาลหรือนัยหนึ่งชุมนุมดาว ก็อาจเรียก เป็นสิ่งที่มีขนาดใหญ่และสดใสที่สุดในท้องฟ้า มีลักษณะเหมือนกลุ่มเมฆซึ่งมีแสง หมุนเวียนไปในอวกาศด้วยความเร็วอันสูง เนบิวล่านั้นอาจจัดว่าเป็นกลุ่มกาซหรือดวงดาวอันสุดคณานับรวมกันอยู่ก็ได้
คร, เอ็ดวิน ฮับเบิล (Dr. Edwin Hubble) แห่งหอดูดาววิลสัน ผู้เขียนเรื่องเกี่ยวกับเนบิวล่า มีสิ่งที่เรียกว่าเนบิลล่านี้ราว ๑๐๐ ล้านกลุ่มเท่าที่มองเห็นในจักรวาล และกะว่าเนบิวล่าพวกนี้มีระยะไกลถึง ๑,๘๐๐,๐๐๐ ปีแสง สมมุติว่า ถ้าเนบิวล่ามีขนาดลดลงได้เท่ากับลูกหิน จะมีระยะไกลถึง ๖๒,๕๐๐ ไมล์ เท่าที่ทราบซึ่งกล้องโทรทรรศน์ที่หอดูดาววิลสันจับได้นั้น มีระยะราว ๆ ๒๐๐ ล้านปีแสง ซึ่งเป็นระยะที่อำนาจของนัยน์ตาใช้ไม่ได้เลย
Nebulae แบ่งเป็นพวกๆ เช่น Dark Nebulae หรือกลุ่มเมฆใหญ่ที่ซ่อนอยู่ข้างๆ ทางช้างเผือก (Milky Way)
Diffuse luminous Nebulae ซึ่งเป็นดุจกลุ่มฝนที่สวยงามหรือกลุ่มกาซ เนื่องจากมีแสงสดใสที่สุดยิ่งกว่าดวงดาวที่อยู่ใกล้เคียงเหมือนเนบิวล่าใหญ่ในกลุ่ม Orion ส่วน Planetary Nebulae เป็นเนบิวล่าเหมือนวงแหวน เช่นใน Lyra
Spiral Nebulae มีสภาพดุจเกาะในจักรวาลที่อยู่นอกระบบสุริยจักรวาล เช่นใน Andromeda
Galaxy หรือ Milky Way เป็นกลุ่มดาวที่พาดไปตามท้องฟ้า ซึ่งปรากฏว่ามีดวงดาวหนาแน่นกว่าที่อื่นทั้งหมดเป็นสายยาวเหมือนเข็มขัดที่คาดท้องฟ้า ๏