คำถามท้ายบทที่ 8 เทคโนโลยีอวกาศ

คำถาม                                                                                                    

1.เพราะเหตุใดจึงต้องส่งกล้องโทรทรรศน์ขึ้นไปโคจรรอบโลกในการศึกษาวัตถุท้องฟ้า
ตอบ กล้องโทรทรรศน์ที่ส่ง ขึ้นไปพร้อมยานอวกาศนั้น จะมีอุปกรณ์สำคัญติดตั้งไปกับกล้อง คือ ระบบคอมพิวเตอร์ กล้องถ่ายภาพมุมกว้าง เครื่องตรวจวัดสเปกตรัม เครื่องปรับทิศทางของกล้อง ซึ่งข้อมูลต่างๆ ที่ได้จากกล้อง จะทำให้เราได้เห็นรายละเอียดต่างๆ ของวัตถุท้องฟ้า ช่วยให้เกิดความเข้าใจถึงส่วนประกอบในระบบสุริยะ การกำเนิดของดาวฤกษ์ โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของกาแล็กซี

2.ยานขนส่งอวกาศปล่อยดาวเทียมสื่อสารให้เข้าสู่วงจรโคจรได้อย่างไร
ตอบ ยานขนส่งอวกาศปล่อยดาวเทียมสื่อสารให้เข้าสู่วงโคจรได้ โดยให้อยู่เหนือผิวโลก 35,880 กิโลเมตร ในระดับนี้ดาวเทียมจะเคลื่อนที่รอบโลกเร็วเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเอง ดาวเทียมสื่อสารจึงปรากฏอยู่ที่ตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้าตลอดเวลา

3.ท่านคิดว่าการอาศัยอยุ่ในอวกาศของมนุษย์อวกาศเป็นระยะเวลานานๆ มีผลกระทบจ่อมนุษย์อวกาศเหล่านั้นอย่างไรบ้าง
ตอบ การอาศัยอยู่ในอวกาศของ มนุษย์อวกาศ ภายในสภาพแวดล้อมแห่งความถ่วงของอวกาศ นักบินอวกาศจะพยายามดำเนินชีวิตประจำวันให้เหมือนอยู่บนโลกมากที่สุด แต่เนื่องจากไม่ถูกดึงดูดจากแรงโน้มถ่วงของโลก จึงมีสภาพไร้น้ำหนัก การกิน การนอน และการออกกำลังกายจึงมีปัญหาและถ้าอยู่ในอวกาศ เป็นระยะเวลานานๆ จะมีผลต่อกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อทุกส่วนจะมีขนาดเล็กลง ระบบสูบฉีดโลหิต หัวใจทำงานช้าลง กระดูกจะมีความหนาแน่นน้อยลง กระดูกจึงเปราะและแตกหักง่าย

 4.การสำรวจอวกาศมีผลดีและผลเสียต่อมนุษย์และโลกอย่างไร
ตอบ - มีผลดีต่อมนุษย์และต่อโลกคือทำให้เข้าใจเรื่องราวต่างๆคือ
 ส่วนประกอบในระบบสุริยะ ,การกำเนิดของดาวฤกษ์, โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของกาแล็กซี
 วิวัฒนาการของเอกภพการกำเนิดของโลก,หาคำตอบว่า มนุษย์เกิดมาได้อย่างไรและ การป้องกันโลกไม่ให้เกิดอันตรายจากการชนของวัตถุในอวกาศ
         - ผลเสียที่มีต่อมนุษย์และต่อโลก
 สิ้นเปลืองงบประมาณและ เกิดอันตรายต่อมนุษย์ หากดาวเทียมหรือยานอวกาศตกลงมาสู่พื้นโลก เช่น สถานีอวกาศเมียร์

 

คำถามท้ายบทที่ 7 ระบบสุริยะ

คำถาม                                                                                  

1. เพราะเหตุใดจึงกล่าวว่า ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์รุ่นหลัง
ตอบ ดาวฤกษ์เกิดจากการยุบ ตัวของเนบิวลาที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของเนบิวลาเอง ทำให้ที่แกนกลางของเนบิวลาที่ยุบตัวลงนี้ จะมีอุณหภูมิสูงกว่าที่ขอบนอก เมื่ออุณหภูมิแกนกลางสูงมากขึ้น เป็นหลายแสนองศาเซลเซียส เรียกช่วงนี้ว่า “ดาวฤกษ์ก่อนเกิด” (protostar) หลังจากที่ดวงอาทิตย์เพิ่งกำเนิดขึ้นมาจะคงสภาพที่ใหญ่กว่าปัจจุบันเล็กน้อย อุณหภูมิที่แกนกลางสูงขึ้นไปถึง 15 ล้าน เคลวิน และปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ได้เริ่มต้นขึ้น หลอมนิวเคลียสไฮโดรเจนเป็นนิวเคลียสฮีเลียม เมื่อเกิดความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันของแก๊สร้อน ทำให้ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์สมบูรณ์ จึงกล่าวได้ว่า ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์รุ่นหลัง

2. ดวงอาทิตย์เกิดขึ้นได้อย่างไร และจะมิวิวัฒนาการอย่างไร
ตอบ ดวงอาทิตย์เกิดจากการ ยุบตัวของเนบิวลา ซึ่งการยุบตัวนี้เกิดจากแรงโน้มถ่วงของเนบิวลาเอง เมื่อแก๊สยุบตัวลง ความดันของแก๊สจะสูงขึ้น ผลที่ตามมา คือ อุณหภูมิของแก๊สจะสูงขึ้นที่บริเวณแกนกลางเป็นหลายแสนองศาเซลเซียส เรียกช่วงนี้ว่า “ดาวฤกษ์ก่อนเกิด” เมื่อแรงโน้มถ่วงถึงให้แก๊สยุบตัวลงไปอีก อุณหภูมิสูงขึ้นเป็น 15 ล้านเคลวิน ซึ่งเป็นอุณหภูมิสูงมากพอที่จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ (thermonuclear reaction) หลอม นิวเคลียสไฮโดรเจนเป็นนิวเคลียสฮีเลียม เมื่อเกิดความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันของแก๊สร้อนจะทำให้ดวง อาทิตย์มีความสมบูรณ์ขึ้น วิวัฒนาการของดวงอาทิตย์ มีดังนี้ คือ เมื่อธาตุไฮโดรเจนที่ใช้เป็นเชื้อเพลงเหลือน้อย แรงโน้มถ่วง เนื่องจากมวลของดวงอาทิตย์สูงกว่าแรงดัน ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นมากกว่าเดิมเป็น 100 ล้านเคลวิ น จนเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์หลอมรวมนิวเคลียสของธาตุฮีเลียมเป็น นิวเคลียสของคาร์บอน ในขณะเดียวกันไฮโดรเจนที่อยู่รอบนอกแกนฮีเลียม มีอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านเคลวิน จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์หลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมครั้งใหม่ได้ พลังงานออกมาอย่างมหาศาล ทำให้ดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่ขึ้นเป็น 100 เท่า ของขนาดปัจจุบัน เมื่อผิวด้านนอกขยายตัว อุณหภูมิผิวจะลดลง สีจะเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีแดง เรียกว่า ดาวยักษ์แดง ซึ่งมีชีวิตค่อนข้างสั้น ที่แกนกลางของดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ในสภาพดาวยักษ์แดง ในช่วงท้ายของชีวิตจะไม่เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่หลอมฮีเลียมเป็น คาร์บอนอีกต่อไป แรงโน้มถ่วงจะทำให้แกนกลางของดาวยักษ์แดงยุบตัวลง กลายเป็นดาวแคระขาว ขณะเดียวกันกับที่แกนกลางเกิดการยุบตัว มวลของผิวดาวรอบนอกไม่ได้ยุบเข้ามารวมด้วย จึงมีชั้นของแก๊สหุ้มอยู่รอบ เกิดเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ ซึ่งจะเคลื่อนห่างออกไปจากดาวแคระขาว กระจายออกไปในอวกาศ

3. เพราะเหตุใดโลก ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพุธ จึงถูกจัดเป็นดาวเคราะห์หินและเกิดได้อย่างไร
ตอบ เพราะโลก ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพุธ ต่างเป็นดาวเคราะห์ ที่มีพื้นผิวเป็นพื้นหินแข็งชัดเจน ดาวเคราะห์หินเกิดจากตอนที่ดาวเคราะห์เพิ่งกำเนิดขึ้นเมื่อ 4,600 ล้านปีมาแล้ว มีภูเขาน้ำแข็งและก้อนหินจำนวนมากที่เหลือจากการสร้างดวงอาทิตย์อยู่ในบริเวณที่เป็นดาวเคราะห์หินในปัจจุบัน ต่อมาอีก 500 ล้าน ปี วัตถุก้อนใหญ่ก็ดึงก้อนเล็กเข้าหา เกิดการชนกันพอกพูนจนใหญ่โตขึ้น เศษที่เหลืออยู่มีจำนวนน้อยลง ขณะเดียวกันวัตถุที่ระเหยง่ายหรือเบา เช่น น้ำและไฮโดรเจน ก็ถูกพลังงานจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ผลักดันให้ออกไปอยู่ที่ชั้นนอกของระบบสุริยะ ดังนั้น ดาวเคราะห์ชั้นในจึงเป็นหิน

4. เพราะเหตุใดดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน จึงถูกจัดเป็นดาวเคราะห์ยักษ์และเกิดได้อย่างไร    

ตอบ เพราะ มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นแก๊สไฮโดรเจนหรือแก๊สแอมโมเนียและมีเทน ไม่มีพื้นผิวดาวชัดเจน ภายในดาวเคราะห์ยักษ์ เป็นแก๊สความดันสูงหรือแก๊สเหลว ซึ่งมักมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก มีขนาดใหญ่ ดาวเคราะห์ยักษ์เกิดขึ้นเนื่องจากในขณะที่ระบบสุริยะกำลังเกิดขึ้นนั้น ดาวเคราะห์ยักษ์ขยายใหญ่ขึ้นมากกว่าดาวเคราะห์หิน ซึ่งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ เพราะอยู่ในบริเวณที่เย็นกว่า ก้อนสารที่รวมกันอยู่ชั้นนอกของระบบสุริยะรวมถึงก้อนน้ำแข็งสกปรกและแก๊สที่ แข็งตัว เป็นส่วนหนึ่งของดาวเคราะห์ยักษ์ด้วย เมื่อเข้าไปใกล้ดวงอาทิตย์ ความร้อนจากดวงอาทิตย์จะทำให้สารที่ระเหยง่าย เช่น น้ำ ระเหยออกจากดาวเคราะห์ชั้นใน เหลือแต่ส่วนที่เป็นหินแข็งและโลหะ เมื่อวัตถุที่เป็นของแข็งในตอนเริ่มต้นมีขนาดใหญ่กว่าแรงโน้มถ่วงที่สูงของ ดาวที่กำลังโตขึ้น จึงดึงดูดเอาแก๊สจำนวนมากไว้เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของดาวเคราะห์ ทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้นเป็นดาวเคราะห์ยักษ์

5. ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง อยู่บริเวณใดของระบบสุริยะ และเกิดได้อย่างไร
ตอบ ดาวเคราะห์น้อย จะโคจรอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ในระบบสุริยะ
ดาวหางอยู่รอบนอกของระบบสุริยะ  ดาว เคราะห์น้อยเกิดจากเศษที่เหลือจากการพอกพูนของดาวเคราะห์หิน ถูกแรงรบกวนของดาวพฤหัสบดี ซึ่งมีขนาดใหญ่และเกิดมาก่อน ทำให้มวลสารในบริเวณแถบของดาวเคราะห์น้อยจับตัวกันมีขนาดใหญ่ไม่ได้ จึงปรากฏมีแต่ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กๆ จำนวนมาก ดาวหาง เกิดจากเศษเหลือจากดาวเคราะห์ยักษ์ที่ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งและแก๊สแข็งตัว หลายชนิด รวมทั้งฝุ่นที่ปะปนอยู่ เมื่อก้อนน้ำแข็งนี้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์จะได้รับรังสี ทำให้เกิดการระเหิดของวัตถุบางส่วน เกิดการพุ่งกระจายของธุลี และแก๊สออกมาจากนิวเคลียสหรือแกน เป็นส่วนหัวของดาวหางและส่วนหาง

6. การระเบิดจ้าบนดวงอาทิตย์คืออะไร มีผลกระทบต่อโลกหรือไม่ อย่างไร
ตอบ ปรากฏการณ์การระเบิดจ้าบนดวงอาทิตย์ (Solar Flare) เป็น อีกรูปแบบหนึ่งของการระเบิดบนผิวของดวงอาทิตย์ การระเบิดจ้ามักเกิด ณ บริเวณที่เป็นจุด ซึ่งดวงอาทิตย์จะเกิดจุดมากที่สุดทุกๆ ประมาณ 11 ปี ช่วงที่มีจุดมากจะมีการระเบิดจ้ามากด้วย ทำให้อนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนถูกปลดปล่อยจากดวงอาทิตย์ เป็นจำนวนมากกว่าปกติ เรียกว่า พายุสุริยะ  การ ระเบิดจ้ามีผลต่อโลก คือ การเกิดแสงเหนือ - แสงใต้ เกิดไฟฟ้าแรงสูงดับในประเทศที่อยู่ใกล้ขั้วโลก เกิดการติดขัดทางการสื่อสารโดยเฉพาะวิทยุคลื่นสั้นทั่วโลก และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียมอาจถูกทำลาย

 

แผนที่ดาว

พิกัดอวกาศ

เอกภพปริศนา

ถอดรหัสไดโนเสาร์ 6Jan12

คำถามท้ายบทที่ 6 ดาวฤกษ์

คำถาม                                                                                                  

1.ดาวฤกษ์แต่ละดวงมีความเหมือนและความแตกต่างกันในเรื่องใดบ้าง

ตอบ      ดาวฤกษ์แต่ละดวงมีความเหมือนกันอยู่ 2 อย่าง คือ

1)      มีพลังงานในตัวเอง

2)     เป็นแหล่งกำเนิดธาตุต่างๆ เช่น ธาตุฮีเลียม ลิเทียม และเบริลเลียม

ดาว ฤกษ์แต่ละดวงมีความแตกต่างกันดังนี้ คือ มวล อุณหภูมิผิว สี อายุ องค์ประกอบทางเคมี ขนาด ระยะห่าง ความสว่าง ระบบดาว และการวิวัฒนาการ

2.หลุมดำคืออะไร ต่างจากคาวนิวตรอนอย่างไร

ตอบ      หลุมดำ (Black hole) คือ บริเวณในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสงสว่าง ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก็ออกจากหลุมดำไม่ได้ เมื่อไม่มีแสงออกมาหลุมดำจึงมืด

                   หลุมดำอาจแบ่งได้เป็นสามจำพวกใหญ่ๆ คือ

1. หลุม ดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ตายแล้ว เมื่อดาวฤกษ์ที่มวลมากๆ ถึงคราวหมดอายุขัย จะเกิดการระเบิดเป็น ซูเปอร์โนวา หากหลังการระเบิดยังหลงเหลือมวลสารที่ใจกลางของดาวมากกว่า 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ มวลสารใจกลางดาวนั้นจะยุบตัวลงเป็นหลุมดำ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์หลายแห่งในกาแล็กซีทางช้างเผือก เช่น Cygnus X - 1 ในกลุ่มดาวหงส์ ก็เชื่อว่า เป็นหลุมดำชนิดนี้

2. หลุม ดำยักษ์ หลุมดำจำพวกนี้จะมีมวลมากมายมหาศาล อาจมีมวลมากนับเป็นหลายพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่จะพบอยู่ในใจกลางของกาแล็กซีขนาดใหญ่ๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ นักดาราศาสตร์พบหลุมดำชนิดนี้อยู่ตามกาแล็กซีขนาดใหญ่เป็นจำนวนมาก รวมทั้งกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราด้วย

3. หลุม ดำจิ๋ว เป็นหลุมดำที่มีมวลเพียงไม่กี่ร้อยล้านตัน มีขนาดเล็กเพียงขนาดของอะตอมเท่านั้น เกิดขึ้นหลังจากเกิด บิกแบง ได้ไม่นาน หลุมดำชนิดนี้จะมีอายุสั้นและจะสลายตัวด้วยการระเบิด ปลดปล่อยรังสีแกมมาออกมา หลุมดำจิ๋วนี้เป็นหลุมดำในทางทฤษฎี จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการค้นพบอย่างเป็นทางการ

ดาวนิวตรอน (Neutron star) คือ ดาวซึ่งมีมวลอยู่ในช่วงระหว่าง 8 ถึง 18 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งได้ยุบตัวลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของตัวเอง องค์ประกอบของดาวประกอบด้วยนิวตรอนล้วนๆ ดาวนิวตรอนมีขนาดเล็กมาก มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณ10 กิโลเมตร และมีความหนาแน่นประมาณ 1017 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ดาวนิวตรอนสามารถตรวจพบได้ในรูปของ พัลซาร์

3.เนบิวลาคืออะไร และเกี่ยวข้องกับดาวฤกษ์อย่างไร

ตอบ      เนบิวลา คือ กลุ่มแก๊สและฝุ่นที่เกิดขึ้นในอวกาศภายในกาแล็กซี

เกี่ยวข้องกันกับดาวฤกษ์ คือ ดาวฤกษ์เกิดจากการยุบรวมตัวของเนบิวลา หรือกล่าวอีกอย่างว่า เนบิวลา เป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ทุกประเภท

4.ธาตุต่างๆในโลกและในตัวเรา เกิดจากที่ใด

ตอบ      ธาตุ ต่างๆ ในโลกเกิดจากการระเบิดของกลุ่มแก๊สภายในดวงดาว เช่น การระเบิดภายในดาวฤกษ์ที่มีความร้อนและความดันมหาศาล ที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา ทำให้เกิดธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม หรือทองคำขึ้นได้

ธาตุ ต่างๆ ในตัวเราเกิดจากพืชสร้างอาหารขึ้นโดยวิธีสังเคราะห์แสง เมื่อเรารับประทานพืชก็จะได้สารอาหารที่ทำให้เกิดธาตุต่างๆ ขึ้นภายในตัวเรา

5.ดาวฤกษ์ที่อยู่ในกลุ่มดาวฤกษ์เดียวกัน อยู่ห่างจากโลกเท่ากันหรือไม่

ตอบ      ดาวฤกษ์ที่อยู่ในกลุ่มดาวเดียวกันอาจอยู่ห่างจากโลกไม่เท่ากัน เพราะกลุ่มดาวฤกษ์เป็นเพียงภาพที่เห็นดาวอยู่ในทิศทางเดียวกันเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องอยู่ใกล้กัน

6.ดาวตานกอินทรีมีโชติมาตร 0.76 ดาววีกามีโชติมาตร 0.03 ดาวหางหงส์มีโชติมาตร 1.25 ดาวปากหงส์มีโชติมาตร 3.36 ตามลำดับ จงเรียงลำดับดาวฤกษ์ที่สว่างมากที่สุดไปยังน้อยที่สุด

ตอบ      ดาววีกา ดาวตานกอินทรี ดาวหางหงส์ ดาวปากหงส์

7.ดาววีกามีแพรัลแลกซ์ 0.129 พิลิปดา ดาววีกาอยู่ห่างจากโลกกี่ปีแสง

ตอบ      พาราแลกซ์ 1 ฟิลิปดาคือระทาง 3.26 ปีแสง (1 parsec)

และมุมพาราแลกซ์แปรผกผันกับระยะทาง

ดังนั้น 0.129 ฟิลิบดาคือระยะห่าง 3.26/0.129 = 25.27 ปีแสง