จักรวาลวิทยา

ดวงอาทิตย์ แหล่งพลังงานใกล้ตัวเราที่สุดในจักรวาล                                            

                                                                                                                                                                            

                                                                                                                                                                         

      ดวงอาทิตย์                                                                                       

แม้จะถือว่าอยู่ในระบบสุริยะ แต่ทว่าการศึกษาดวงอาทิตย์เป็นวิธีการเบื้องต้นส่วนหนึ่งทำให้เราเข้าใจ ระบบการทำงานของจักรวาล จากความคล้ายคลึงกับ ดาวต่างๆ   โดยเฉพาะ กาแล็คซีทางช้างเผือก  มีประมาณกว่า 300 พันล้านดวงยังเกิดขึ้นใหม่ (Stars Birth)  ตลอดเวลา กาแล็คซี่่ มีอยู่มากกว่าพันล้านแห่งในจักรวาลอันไพศาล มีดวงอาทิตย์อีกจำนวนเท่าใด อาจนับไม่ถ้วน และยังนับไม่ได้ครบได้ในทุกวันนี้ ความเข้าใจเพื่อสำรวจพฤติกรรมดวงอาทิตย์เป็นสิ่งจำเป็น ต่อการศึกษาด้าน จักรวาลวิทยา  ดาราศาสตร์ รวมถึงการสำรวจอวกาศ  เบื้องต้น เป็นแหล่งพลังงานเดียวในระบบสุริยะใหญ่ที่สุด ใกล้ตัวเรามากที่สุด ลองนึกภาพว่าตื่นขึ้นมาตอนเช้า จู่ๆดวงอาทิตย์เกิดหายไปอะไรจะเกิดขึ้นบ้าง ? แน่นอนที่สุด สภาพโลกมืดสนิท ดวงจันทร์ก็มืดไปด้วย อากาศหนาวเย็นอุณหภูมิลดลงติดลบ พืชล้มตายเนื่องขาดระบบการสังเคราะห์แสง ระบบนิเวศล้มเหลวลงอย่างสิ้นเชิง ฤดูกาลหายไปหมด สภาพอากาศแปรปรวน แรงดึงดูดของระบบสุริยะ ล้มเหลวขาดความเสถียร ทุกอย่างบนโลกลอยสู่อวกาศอย่างไร้จุดหมาย ควบคุมไม่ได้ ดาวต่างๆโคจรชนกันอย่างโกลาหล เพียงเป็นเรื่องสมมุติ จุดประสงค์ให้เห็นความเชื่อมโยงที่สำคัญ ของระบบที่เกี่ยวข้องกันแยกไม่ได้ ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ทุกสิ่งที่อยู่ในทั้งระบบสุริยะ และสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับดวงอาทิตย์คือ การก่อกำเนิดของดวงอาทิตย์มิได้โดดเดี่ยวเกิดขึ้นเพียงดวงเดียว ในทางทฤษฎีบ่งชี้ว่า เกิดขึ้นเป็นกระจุกดาว และมีการแตกแยกผลัดพรากจากกัน ของครอบครัวดวงอาทิตย์ (Our Sun's Family)ห่างไกลกันนับพันปีแสง แต่ ดวงอาทิตย์นั้นเป็นดาวที่เรามักลืมดู  หรือให้ความสนใจน้อย ทั้งๆที่มีความสำคัญอย่างใหญ่หลวงต่อระบบสุริยะ

ดวงอาทิตย์เหนือมหาสมุทรแปซิฟิค มองจากสถานีอวกาศ International Space Station (Expedition 7) เห็นพื้นด้านหลังมืด ต่างจากที่มองจากพื้นโลก  ( 21 กรกฎาคม ค.ศ. 2003)

ความรับผิดชอบและหน้าที่ ของดวงอาทิตย์ ในชีวิตประจำวัน อาจเปรียบดวงอาทิตย์เสมือน โรงงานไฟฟ้า ที่มีไดนาโมขนาดยักษ์ คอยปั่นพลังงานออกมาหล่อเลี้ยง ทุกครอบครัวในระบบสุริยะ นับตั้งแต่โลกดาวเคราะห์ทุกดวง ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์น้อย  วัตถุขนาดเล็ก  ชิ้นเล็กๆที่เท่ากับ ผงธุลีโคจรในอวกาศทุกชิ้น  กระทั่ง ดาวหาง  ซึ่งเดินทางมาจากชายแดนสุดขอบสุริยะแถบ Oort Cloud  อันไกลโพ้น เข้ามาได้ด้วยล้วนมีความสัมพันธ์โดยตรงกับดวงอาทิตย์ทั้งสิ้น รังสี (Solar radiation) จากพลังงานความร้อนของดวงอาทิตย์ เป็นสิ่งที่น่าพิศวง สามารถทำให้อาหารสุก ตากเสื้อผ้าให้แห้ง จนเป็นพลังขับเคลื่อนสุริยะทั้งระบบไม่ว่าเราอยู่ที่ใดของโลกล้วนมี รังสีดวงอาทิตย์เข้าไปมีส่วน ระบบพัฒนาสิ่งมีชีวิตเริ่มก่อตัวจากสัตว์เซลล์เดียว ในยุคดึกดำบรรพ์กำเนิดโลกจนเป็นเนื้อเป็นหนัง แม้แต่ หินแร่สสารธรรมชาติ  เป็นต้นทางวัตถุดิบเรานำมาแปรรูปพัฒนาการให้เกิดประโยชน์ต่อชีวิต ก็มีขบวนการทางเคมี อันมีรังสีดวงอาทิตย์เข้าไปเกี่ยวข้อง ระบบการเติบโตของพืชต้องใช้สังเคราะห์แสง ระบบกลไกสภาพอากาศบนโลกทั้งหมด เกี่ยวพันกันเป็นฤดูกาล เนื่องจากดวงอาทิตย์เช่นกัน นักวิทยาศาสตร์สาขา Astrobiology (ชีววิทยาอวกาศ) ยังติดตามข้อสงสัยที่น่าสนใจในประเด็นว่า อะไรที่เป็นมูลฐานชีวิตบนโลก หรือเป็นชีวิตมาจากที่อื่นและหรือจากการเปลี่ยนแปลงอันยาวนาน สภาพแวดล้อมของอวกาศโลก (Earth’s space environment) โดยข้อสงสัยมีส่วนพาดพิง ระบบของดวงอาทิตย์ เพราะเป็นพลังงานชนิดเดียวที่สามารถครอบคลุม การเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ เชื่อมโยงกันได้ทั้งโลก

ปัจจุบันมี ยานสำรวจจำนวน 30 ลำ โคจร ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ เพื่อศึกษาระบบ เกี่ยวข้องกันทางวิทยาศาสตร์ 3,500 เรื่อง และมีเครื่องมือวิเคราะห์กว่า 100 ประเภท

ระบบการเชื่อมโยง ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ (Earth-Sun System Connection) 1.Climate Variability and Change (การเปลี่ยนแปลงฤดูกาล และสภาพอากาศที่บ่อย) 2.Carbon Cycle and Ecosystems (เกิดวัฐจักรคาร์บอน และระบบนิเวศ) 3.Earth Surface and Interior (พื้นผิวและโครงสร้างภายในของโลก) 4.Atmospheric Composition (องค์ประกอบความกดดันของบรรยากาศ) 5.Weather (อิทธิพล ฝนฟ้า อากาศ) 6.Water and Energy Cycle (วัฐจักรน้ำและพลังงาน)

ดวงอาทิตย์ ขอแนะนำตัวให้เรารู้จัก คำว่า Sun มาจากภาษาลาติน คือ Sol หมายถึง ดาวที่อยู่ตรงกลางระบบของสุริยะเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่กว่าโลก 109 เท่า มีขนาดใหญ่กว่าโลก 1.3ล้านเท่าจากตัวเลขเห็นว่ามีขนาดใหญ่กว่ามากแน่ เพื่อให้เห็นภาพชัดขึ้น นึกถึงวงกลม  2 วงโดย วงกลมแรกเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด1.3 ซ.ม.(คือโลก) ส่วนวงกลมที่สองเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 1.5 เมตร (คือดวงอาทิตย์) ทั้งสองชิ้น วางอยู่ห่างกัน 150 เมตร นั้นคือ ระยะที่ห่างกัน ระหว่างโลกและดวงอาทิตย์เท่ากับ 150 ล้านกิโลเมตร ตัวเราอยู่ในวงกลมวงแรก ขนาดเท่ากับอะตอมเดียว ถ้าอยากรู้ว่า 150 ล้านกิโลเมตร ไกลเพียงใดให้สมมุติว่าขับรถยนต์ด้วยความเร็ว110 ก.ม /ช.ม. โดยไม่หยุดพักเลยใช้เวลาราว 50,000 วัน (หรือประมาณ 150 ปีจากโลกสู่ดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์ใน ระบบสุริยะอื่นๆ  หรือ Nearest star ใกล้ที่สุดคิดเป็นสัดส่วนห่างกันราว 4,000 ก.ม. จากตัวอย่างที่สมมุติ ระยะทางที่กล่าวมา (หรือประมาณ 4.22 ปีแสง)

เพียงสัดส่วนย่อ ก็คงรู้สึกว่าไกล และใหญ่เล็กต่างกันแล้ว

การขยายตัวของดวงอาทิตย์ เป็นการจบสิ้นของโลก ขนาดดวงอาทิตย์จะครอบคลุม พื้นที่ 2 AU. ทำให้โล เปลี่ยนแปลงตำแหน่ง ขยับออกมาอีก

ระบบสุริยะพิเศษ V 391 Pegasi (ดวงอาทิตย์) เกิดเปลี่ยนแปลงเป็นดาวยักษ์ีแดง นานกว่า 100 ล้านปี ด้วยการขยายตัวออกมา 100 เท่า จะเกิดขึ้นไปอีกยาวนาน 5 พันล้านปีโดยมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัส 3 เท่าโคจรห่างราว 1.7 AU

ดวงอาทิตย์ กำเนิดมาแล้ว เมื่อ 4.6 พันล้านปี มีองค์ประกอบก๊าซหลายชนิด เช่น Hydrogen 92.1% - Helium 7.8% - Oxygen 0.061% - Carbon Nitrogen และ Neon Iron Silicon บรรยากาศกดดันมากกว่าน้ำทะเล โลกถึง 340 ล้านเท่า ทุกนาที ดวงอาทิตย์ปลดปล่อยพลังงาน ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซฮีเลียม 700 ล้านตัน โดยจะเปลี่ยนเป็นพลังงานบริสุทธิ์ (Pure energy) ได้ 500 ล้านตัน เห็นเป็นแสงส่องมายังโลก คือ พลังงานที่เรามาใช้ประโยชน์นั่นเอง ดวงอาทิตย์ สามารถให้พลังงานลักษณะนี้ได้อีก 5 พันล้านปี หลังจากนั้นอีก 1 พันล้านปี เริ่มขยายตัวใหญ่กว่าเดิมขึ้นหลายร้อยเท่าตัว เรียกว่า Red giant (ดาวยักษ์สีแดง) ค่อยๆแผ่รังสีความร้อนไปทั่วในระบบสุริยะ เผาโลกจนร้อน ความร้อนแพร่ขยาย จากเดิมมหาศาลทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ถูกความร้อนกลืนไปทั้งสิ้น แล้วดวงอาทิตย์ยุบตัวลงเป็น   White dwarf  (ดาวแคระขาว) ขนาดเล็กเป็นจุดสิ้นสุดของดวงอาทิตย์ ขบวนการนี้ใช้เวลาอีกหลายพันล้านปี ดวงอาทิตย์จึงค่อยๆเย็นลงอย่างสมบูรณ์อีกต่อไป อำนาจและอิทธิพลของดวงอาทิตย์ ทราบกันดีว่า แสงจากดวงอาทิตย์ใช้เวลาเดินทางมาถึงโลก ใช้เวลา 8 นาที โดยการที่แสงส่องไปถึงที่ใด ย่อมหมายความว่าพลังงานของดวงอาทิตย์ มีอำนาจแผ่อิทธิพลไปยังบริเวณนั้นๆด้วย ขณะนี้ทราบว่าแสงส่องผ่านไปไกล สู่นอกขอบสุริยะแบบหรอมแหรม ใกล้บริเวณ Kuiper Belt  จากการสะท้อนบน พื้นผิวของน้ำแข็งของกลุ่มดาวเคราะห์ ในแถบนั้นช่วงปี ค.ศ. 2007 ยานสำรวจ Voyager 1 อยู่ระหว่างการตรวจสอบสภาพแวดล้อมอวกาศ ใกล้แนวขอบสิ้นสุดของ Heliopause (บริเวณอวกาศอันกว้างใหญ่ไพศาลมีความสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก) และพายุสุริยะ (Solar wind) ว่าแท้จริงนั้นพลังงานดวงอาทิตย์สิ้นสุดอยู่บริเวณใดของ Kuiper Belt ซึ่งเป็นพื้นที่คาบเกี่ยวกันของ ขอบระบบสุริยะ คงจะทราบคำตอบ ที่ชัดเจนในระยะต่อไป

ยานสำรวจ Voyager 1 กำลังตรวจสอบอิทธิพลจากดวงอาทิตย์ ว่าไกลเพียงใด

Solar radiation หรือ การแผ่ของรังสีดวงอาทิตย์ เป็นอำนาจกลไกทางเคมีไฟฟ้า  (Chemical and dynamical) จะกระตุ้นชั้นบรรยากาศ (Atmospheres) ให้เกิดการผันแปรในทุกแห่ง ที่ Solar radiation แผ่ไปถึงโดยสามารถสร้างเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของโครงสร้างบรรยากาศและอุณหภูมิ การศึกษา ดวงอาทิตย์ ทำให้ทราบว่า Solar radiation มีกฎเกณฑ์ต่างๆละเอียดอ่อนมากมายต่อโลก ด้วยค่าความกว้างของการแผ่รังสี (Radiation spans thecolor spectrum) ที่มีค่าของรังสี Energetic x-rays และ รังสี Infrared จึงต้องใช้ดาวเทียม เน้นหนักติดตามตรวจสอบข้อมูลศึกษาผลกระทบ ด้านฟิสิกส์และเคมีของสภาพแวดล้อมของอวกาศ (Space environment) ที่มีต่อระบบโลกบริเวณช่องว่างระหว่างอวกาศ ตั้งแต่พื้นผิวโลก จรดพื้นผิวดวงอาทิตย์  ดวงอาทิตย์ มีกลไกเคลื่อนไหวด้วยตนเอง (Dynamic body) ด้วยรูปแบบแปลกมากมาย เช่น การเปลี่ยนแปลงของเปลวเพลิงที่โชติช่วงอย่างรุนแรงชั่วขณะ(Solar flares) การฟุ้งกระจายเปลวไฟขนาดยักษ์บริเวณพื้นผิว (Prominencesemanating) อย่างควบคุมไม่ได้ ทางสถิติพบว่า โดยประมาณทุกๆระยะ 11 ปี พฤติกรรมของดวงอาทิตย์ เรียกว่าSolar Activityเกิดการเคลื่อนไหว ขยายตัวอย่างผันผวน บริเวณจุดดับบนดวงอาทิตย์ (Sunspots) ด้วยกลไกธรรมชาติที่ไม่มีข้อจำกัดทำให้ บริเวณช่องว่างอวกาศ ใกล้พื้นผิวของดวงอาทิตย์ (รวมถึงโลก)รับคลื่นพลังงานที่เกิดจากคลื่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า   (Electromagnetic waves)ชนิดเข้มข้นซึ่งมาพร้อมกับพายุสุริยะ (Solar wind)ถ้ามีผลกระทบรุนแรงเป็นวงกว้าง เรียกว่า พายุอวกาศ(Space storm)

สภาพพื้นผิวบนดวงอาทิตย์ เหมือนบ่อหลอมโลหะในโรงงานอุตสาหกรรม แต่จะมีค่าความร้อนสูงมากกว่า หลายร้อยเท่า

โครงสร้างภายนอกดวงอาทิตย์ สามารถดูดาวอาทิตย์ ได้ด้วยกล้องชนิดสำหรับดูดวงอาทิตย์โดยเฉพาะเท่านั้น (ห้ามใช้กล้องทั่วไปดูเด็ดขาด อันตรายถึงตาบอด) โดยบริเวณต่างๆที่เห็นจากภายนอก มีความหมาย และระบบที่เกี่ยวข้องกัน ดังนี้

ภาพรวมภายนอก ของดวงอาทิตย์

Coronaภาษาลาตินแปลว่า มงกุฎ เป็นเขตชั้นนอกสุด (Outermost) ของชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์ ซึ่งอยู่เหนือ Chromosphere (ก๊าซสีแดง) จะเห็น Corona เป็นรัศมีแสงสีขาวเลือนพร่า (White halo) รอบๆดวงอาทิตย์

	Spiculesคล้ายเส้นผมแหลมๆโผล่ขึ้นมา เกิดจากการกระตุ้นของ พลังงานไฟฟ้าสามารถคงสถานะไว้ ในรูปแบบที่ต่างกันนานหลายนาที โดยสลับการเกิดไปทั่ว ความสูงอาจถึง 90,000 กิโลเมตร และอาจมีเสันผ่าศูนย์กลางราว 500 กิโลเมตรได้

Prominence เปลวไฟขนาดยักษ์เหมือนโหนกยื่นออกมา หรือ ดูคล้ายหางม้า คือ บริเวณที่มีความสัมพันธ์ ระหว่างความเย็นตัวลง และความหนาแน่นของ Plasma ที่ซ่อนเร้นอยู่ภายใต้ Photosphere ด้วยการไหลเวียนถ่ายเทพลังงานกัน จากปฎิกิริยาของสนามแม่เหล็ก  มี 2 ประเภท คือ Quiescent Prominence เกิดบริเวณซีกด้านเหนือและซีกด้านใต้ มีการเคลื่อนตัวน้อย สามารถคงสภาพได้เป็นสัปดาห์ หรือนับเดือน มีความสูง 100,000-600,000กิโลเมตร ความกว้างราว 5,000-10,000 กิโลเมตร Active Prominence อายุสั้นกว่าแบบแรกมีการเคลื่อนตัว เกิดในบริเวณ Sunspot(จุดบนดวงอาทิตย์) และบริเวณ Flares (เพลิงที่โชติช่วงอย่างแรงชั่วขณะ) เป็นลักษณะการเกิดร่วมปะปนกัน บางครั้งมีการ เปลี่ยนแปลงเป็นระลอกคลื่นและบางครั้งพ่นเป็นละออง หรือขมวดตัวก็มีปรากฎให้เห็น

Chromosphere ภาษาลาตินแปลว่า ขอบเขตของสี เป็นแบ่งชั้นบรรยากาศ อยู่ตรงกลางระหว่าง Corona (อยู่ด้านบนสุด) และ Photosphere (อยู่ด้านล่างสุด) มีอุณหภูมิระหว่าง 10,000 - 20,000 Kelvin สามารถมองเห็นได้ง่ายด้วยตาเปล่า ขณะที่ดวงอาทิตย์ขึ้น และตก บริเวณริมขอบเป็นสีชมพู แดงเรื่อๆ

Photosphere เป็นส่วนของแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ มีโดยทั่วไป เช่นเดียวกับดาวอื่นๆทุกดวง เป็นรังสีชนิดที่ทำให้เรามองเห็นสิ่งต่างๆได้ (Visible radiation) พลังงานดวงอาทิตย์ หลุดรอดสู่อวกาศจาก Photosphere เป็นส่วนมาก โดยเป็นบริเวณที่อยู่ใต้ชั้นบรรยากาศ Chromosphere โดยมีความหนารอบๆ ดวงอาทิตย์ประมาณ 500 กิโลเมตร มีอุณหภูมิราวๆ 5,780 Kelvin ส่วนที่ลึกลงไปด้านในมี อุณหภูมิ 9,000 Kelvin Flares เปลวเพลิงโชติช่วงอย่างรุนแรงชั่วขณะ โดยเกิดขึ้นอย่างทันที่ทันใด อาจคงสถานะเพียงไม่กี่วินาทีหรือเป็นชั่วโมงเป็นวันได้ ทุกๆวินาที Photosphere เกิดแสงอย่างน้อย 1,000 ครั้ง ด้วยพลังงานจาก Flare ที่เกิดขึ้นทั่วไป มีอุณหภูมิสูงมากถึง 10ล้าน Kelvin โดยสามารถปล่อยรังสี X-ray กลุ่มใหญ่ราว 0.1 nm.ออกมาด้วย

Sunspot คือ จุดบนดวงอาทิตย์ เป็นการเกิดความเข้มข้น ของสนามแม่เหล็กในลักษณะชั่วคราวสามารถเห็นเป็นจุดแสงสีขาวบริเวณ Photosphere มีค่าของสนามแม่เหล็กระหว่าง 2,000-4,000 Gauss ความเป็นจริงใจกลาง Sunspot เป็นจุดดำมืดและเทา มีอุณหภูมิราว 4,000 Kelvin เหตุที่มีสีดำเพราะ เกิดการเปลี่ยนแปลงของวัตถุดิบ และเย็นตัวกว่า ในบริเวณอื่น ขนาดที่เกิดขึ้นตั้งแต่ 1,000 กิโลเมตร จนขนาดนับแสน ตารางกิโลเมตร การปรากฎของ Sunspot สามารถจัดประเภทของกลุ่ม เรียกว่า Sunspot group classification โดยมีรูปแบบและเกณฑ์ที่ต่างกันไป

Granule หรือ Granulation ลายด่างๆเหมือนเม็ดบนผิวดวงอาทิตย์ หรือ จุดดอกดวงเล็กๆบนดวงอาทิตย์ แต่เมื่อมองใกล้เห็นเป็นฟองปุดๆ เหมือนรวงผึ้ง(Cellular pattern) ซึ่งเกิดบริเวณ Photosphere เป็นการเดือดของ Hot plasma จากภายใน Convection  (บริเวณไหลตัวของพลังงานความร้อน)

โครงสร้างภายนอกดวงอาทิตย์ ระบบการทำงานดวงอาทิตย์ไม่ได้เงียบสนิท ภายในดวงอาทิตย์ (Solar Interior) แบ่งออกเป็น 3 ส่วนใหญ่ๆ คือ Solar Core คือ ไส้แกนกลางภายในดวงอาทิตย์ ส่วนที่อยู่ใจกลาง มีพื้นที่ 1.6% เป็นแหล่งที่สร้างพลังงาน Radiation Zone คือ ชั้นแผ่รังสี ถัดออกมาจากส่วนใจกลาง มีพื้นที่ 71.3% นำพลังแผ่กระจายสู่ด้านบน Convection Zone คือ ชั้นพาพลังงานความร้อน บริเวณเหนือขึ้นมาบนส่วน Radiative Zone มีพื้นที่ 27.1% เป็นชั้นที่มีมวลสสารนำพลังงานจากชั้นแผ่รังสีขึ้นมา

โดยทั้ง 3 ส่วน อยู่ใต้พื้นผิว ของ Photosphere มีระบบการทำงานที่สัมพันธ์กันดังนี้ พลังงานทั้งหมดเกิดจาก Nuclear Reactions (ปฏิกิริยาของจุดศูนย์กลาง) บริเวณ Solar Core ด้วยหลอมละลาย Hydrogen สู่ Helium อุณหภูมิ 15.6 ล้าน Kelvin ความ หนาแน่นและกดดันสูง 148,000 กิโลกรัม/ตารางเมตรซึ่งขยายตัวออกมาโดยรอบ จากแกนกลาง เข้าสู่บริเวณ Radiation Zone การขยายตัว ด้วยแผ่รังสีออกจากแกนกลางเกิดอย่างต่อเนื่อง กลับไปกลับมาเช่นนี้โดยแต่ละครั้ง คำนวณการแผ่รังสี จากจุดศูนย์แกนใน เดินทางผ่าน Radiation Zone ออกสู่ Convection Zone ใช้เวลาเฉลี่ย 170,000 ปี Convection Zone เป็นส่วนด้านบนสุด อุณหภูมิเหลือ  1 ล้าน Kelvin เป็นบริเวณที่เกิด Hot plasma ออกมาท่วมล้นสู่ด้านบนซึ่งมีอุณหภูมิ และความหนาแน่นที่ต่ำกว่าเห็นพื้นผิว เป็นลักษณะเป็น Granule Turbulent motion เป็นการเคลื่อนตัวแบบโกลาหล อลหม่าน ด้วยเสียงที่ดังกึกก้อง  สะท้อนกังวาลอยู่ตลอดเวลา บางครั้งดังยาวนานถึง 5 นาที เป็นการสะท้อนเสียงบน Photosphere จากไหลท่วมของก๊าซอย่างสับสน ไม่มีรูปแบบ เพราะฉะนั้น ระบบการทำงานของดวงอาทิตย์ ไม่ได้เงียบสงบเต็มไปด้วยคลื่นเสียงคลื่นรังสี แสงสว่างวูบวับเพลิงโชติช่วง ทุกอย่างเกิดอย่างกะทันหันท่ามกลางระเบิดอึกทึกและโครมคราม ดังสนั่นเหมือนสงคราม เครื่องบินทิ้งระเบิดตลอดเวลา สังเกตเห็นได้จากจุดใกล้ Sunspots มีความหนาแน่น ระดับอุณหภูมิบริเวณนั้นสูงมากเกิดการรวมตัวของ Nuclear มีปฏิกิริยาที่โต้ตอบอย่างรุนแรงลักษณะ Fusion reactions เกิดพลังงานบนดวงอาทิตย์ 2 แบบคือ รังสีของคลื่นแสง หรือ Electromagnetic radiation แล้วเกิดอนุภาคของปรมาณูเป็นส่วนประกอบของ อนุภาค Neutrinos พลังงานดังกล่าวนั้น หมุนวนเคลื่อนย้าย กระจายไปทั่วบริเวณของ Radiation Zone และบริเวณ Convection Zone เป็นที่มีการลอยตัวของความร้อน การเคลื่อนที่ของฟองก๊าซ  (Bubbles) พลุ่งพล่านเหมือนน้ำเดือด ลอยสู่บนชั้นผิวพื้น ดวงอาทิตย์ (Surface of Sun) เป็นฟองเดือดปุดๆ เหมือนรวงผึ้ง (Granulation) ทั่วไปมีความหนาแน่น ระดับความกว้าง 20,000 กม. โดยสามารถคงสถานะได้นาน 10-30 นาทีเรียกปฎิกิริยานี้ว่า Supergranulation ลักษณะเกาะกลุ่มเป็นก้อน มองระยะไกลคล้ายเมล็ดเต็มไปหมด คล้ายการเคี่ยวน้ำตาลเดือด เริ่มข้นเหนียวเกาะตัวกัน

พายุสุริยะมีความแรงและเข้มข้น เป็นปัญหาต่อความต้านทาน ของสนามแม่เหล็กโลก ที่ไม่สามารถปกป้องโลกได้อย่างราบรื่น

พายุสุริยะ  Solar Wind  ปัจจุบันการสำรวจได้ชี้ชัดว่า พายุสุริยะได้หอบเอาไอออนก๊าซจากดวงอาทิตย์ พัดตามแนวเส้นสนามแม่เหล็ก กระจายตัวเข้าสู่ระบบสุริยะด้วยความเร็วระหว่าง 300-800 กม.ต่อนาที ไปไกลถึงดาวพฤหัส และขอบสุริยะ ความร้อนสูงจาก Magnetized plasma (แม่เหล็กจากก๊าซเหลว) มีระดับอุณหภูมิ 200,000 Kelvin เมื่อผ่านเข้ามายังโลก คลื่นความถี่แม่เหล็กกลับลดลง เหตุเพราะผลกระทบจากการชนกันระหว่าง อีเล็คตรอน โปรตรอน ซ้ำแล้วซ้ำอีกจนอ่อนกำลัง ทำให้ความเร็วพายุสุริยะเมื่อใกล้โลกช้า เหลือประมาณ 300 กม.ต่ิอ นาทีอุณหภูมิความร้อน อีเล็คตรอนเหลือ 150,000 Kelvin ส่วนโปรตอนเหลือ 40,000 Kelvin โลกมีระบบสนามแม่เหล็ก (Earth's magnetic field) คอยปกป้องต้านทานเรียกว่าแนว Bow shock จากกระแสพายุสุริยะ ทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกปลอดภัย แต่มีจุดอ่อนบริเวณช่องว่าง ของขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ พายุสุริยะยังสามารถเล็ดลอดเข้ามาได้ เห็นเป็นลักษณะแสงเหนือ แสงใต้ (Aurora) หากโลกไม่มี ระบบสนามแม่เหล็ก จะทำให้รังสีที่ อันตรายจากพายุสุริยะพัดเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกได้ง่าย แล้วทำลายระบบนิเวศต่างๆ และทำลายผิวหนังของมนุษย์ได้ อย่างไรก็ตามลักษณะสนามแม่เหล็กนั้นอ่อนไหว มิใช่เป็นกำแพงแข็ง การโหมพัดอย่างรุนแรงของพายุสุริยะที่เข้มข้น ด้วยอนุภาพของรังสี เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์มีความกังวลใจต่อสภาพแวดล้อมโลก ลักษณะสนามแม่เหล็กโลก ให้เรานึกถือฟองสบู่ที่เรานำมาเป่าเล่นแล้วเกิดเป็นฟองลูกโป่งขนาดใหญ่ เวลาถูกลม ฟองลูกโป่งจะโย่ยไปโย่ยมาแต่ไม่แตกนั้นคล้ายกับพายุสุริยะพัดปะทะสนามแม่เหล็กโลก โดยมีโลกลอยอยู่ตรงกลาง ปัจจัยหนึ่งที่เริ่มมีปัญหา คือ สนามแม่เหล็กโลกได้อ่อนตัวลง ด้วยผลกระทบจากการใช้ทรัพยากรโลกที่ไม่ระมัดระวัง เช่น ควันพิษจากโรงงานอุตสาหกรรมทั่วโลกควันจากท่อไอเสียรถยนต์ การทำลายป่าไม้ เกิดสภาวะปฎิกิริยา เรือนกระจก  โดย ทำให้อุณหภูมิโลกร้อน เชื่อว่าน่าจะมีผลถึงแกนภายในโลก อาจกระทบถึงการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กโลกได้ อนาคตไม่กี่ร้อยปี มนุษย์อาจจะไม่สามารถออกไปกลางแจ้งได้สะดวกเหมือนปัจจุบัน เนื่องจากรังสีของดวงอาทิตย์ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้นส่งผลต่อร่างกายของมนุษย์

Aurora เกิดการเปลี่ยนแปลงของ อนุภาพอีเล็คตรอน วิ่งกระทบสนามแม่เหล็กโลก เข้าสู่บรรยากาศโลกด้วยความเร็วสูง

ผลแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ต่อโลก หากโลกปราศจากแรงโน้มถ่วง ที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ เราจะไม่สามารถยืนติดพื้นดินได้เลยได้เลย สภาพการลอยตัวจะเกิดขึ้นและควบคุมไม่ได้ออกสู่อวกาศพื้นผิวโลก จะมีความร้อนขึ้นจากที่เป็นอยู่ เพิ่มขึ้น 28 เท่า นอกจากนั้นยังมีผลในเรื่อง Effect on the tides (ปฏิกิริยา น้ำขึ้น-น้ำลง) เช่น ดวงจันทร์มีต่อโลกแต่น้อยกว่า โดยดวงจันทร์ มีผล 70% ดวงอาทิตย์มีเพียง 30% โดยเฉพาะช่วง New Moon หรือ Full Moon (เต็มดวง) จะแสดงพลังงานแรงดึงดูดร่วมกันอย่างเข้มแข็ง เมื่อตำแหน่งของโลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์อยู่ในเส้นระนาบเดียวกัน หากตำแหน่งของโลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ มีตำแหน่งเป็นมุมฉากกันดวงจันทร์จะมีอำนาจแรงดึงดูดลดลงต่อโลก และการเกิดขึ้นช่วง Quarter Moons (ไม่เต็มดวง) ก็เช่นกัน

ผลจากแรงดึงดูด ลักษณะแบบน้ำขึ้น น้ำลง ดวงอาทิตย์มีผลต่อโลก เพียง 30%

ตารางแสดง รังสีที่มนุษย์มองไม่เห็น จากดวงอาทิตย์ และอันตราย คือ Ultraviolet Rays - X-Ray เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก

ผลกระทบเรื่องรังสี และพลังงานดวงอาทิตย์ต่อมนุษย์ Ultraviolet Rays และ X-Rayความสว่างจัดของแสงดวงอาทิตย์ เป็นอันตรายต่อตามนุษย์ หากมองเข้าไปโดยตรงเป็นเวลาเพียงชั่วครู่ เพราะรังสี Ultraviolet rays สามารถทำลายเซลล์ตาดำ (Retinas) ให้เสียหายได้ เพราะฉะนั้นควรใส่แว่นกันแสงแดด เพื่อกีดขวาง รังสี Ultraviolet rays   เป็นรังสีที่ตามนุษย์มองไม่เห็น  หมายเหตุ : การใช้แว่นกันแดด ควรระบุชนิด UV protection เท่านั้นจึงป้องกันได้จริง เพราะเคลือบสารป้องกัน มิใช่เพียงเป็นกระจกสีเข้มทั่วไป ค.ศ. 2000 บนดวงอาทิตย์ บริเวณที่เรียกว่า AR9077 เกิด Flare ขนาดยักษ์มีผลกระทบเกิด Magnetic storms และ Dramatic auroral มีการม้วนตัวของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์ ขนาด  77,000 – 230,000 กิโลเมตร ตรวจพบเป็นขนาดใหญ่มาก เป็นครั้งที่ 3 ในรอบ 30 ปี ลักษณะเช่นนี้ ส่งผลกระทบต่อโลก ด้วยการหอบ Ultraviolet radiation เข้าสู่วงโคจรโลก ด้วยความเร็วและความแรง พุ่งเข้าสู่บรรยากาศทำลายชั้น Ozone ทำให้ระบบ อุปกรณ์ดาวเทียมเสียหาย  และผลกระทบสภาพแวดล้อมทางเคมีต่อมนุษย์ นอกจากรังสี Ultraviolet มีอันตรายต่อมนุษย์แล้ว รังสี X-Ray ก็ผ่านเข้ามาสู่ชั้นบรรยากาศ ใกล้ตัวเรามาก เช่นกัน  สภาวะการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศโลก    เป็นตัวเสริมทำให้เกิดปัญหาติดตามมากยิ่งขึ้นอย่างหลีกเหลี่ยงไม่ได้โดยปัญหาคือคลื่นรังสี เหล่านี้เรามองไม่เห็น จึงไม่อาจหลบหลีกได้เลย

พายุสนามแม่เหล็ก บนดวงอาทิตย์ มีลักษณะเหมือนท่อที่ยืดหดได้ (คล้ายของเล่น)

สภาพอวกาศรอบๆของโลก เกิด Plasmsphere ซึ่งเป็นอันตรายต่อการเดินทางข้ามอวกาศ

The Plasmasphere  บริเวณสภาพแวดล้อมอวกาศรอบๆโลกมีส่วนประกอบของ อนุภาคไฟฟ้าซับซ้อนที่เกิดจาก Protons และ Electrons ดังเช่นเกลือ น้ำตาล พริกไทยเราสามารถนำไปใส่ในส่วนประกอบการปรุงอาหาร รวมกันเป็นรสชาติหนึ่งเดียวที่อร่อย อวกาศเช่นกัน ความเข้มข้นหรือเจือจางในส่วนประกอบอย่างเดียวเท่านั้น ที่จะให้อนุภาคต่างๆเกิดปฏิกิริยา ผสมรวมต่อกันได้ แล้วเกิดพละกำลังขึ้นใหม่ เกิดการวิ่งหมุนวน อย่างรวดเร็วรอบๆโลกได้ นับพันกิโลเมตรต่อวินาที พุ่งทะลวงหลงเข้าในชั้นบรรยากาศโลก การที่เกิดขึ้นในบริเวณที่คาบเกี่ยว รอบๆอวกาศของโลก ระหว่าง 8,000-30,000กิโลเมตร ไม่ใช่เป็นเรื่องห่างไกลตัวเรา เพราะอิทธิพลวงแหวน (ไม่เหมือนวงแหวนดาวเสาร์) สามารถช่วยหอบพลังงานนับหลายพันโวลต์ เข้าสู่บรรยากาศโลกได้ง่าย ผลจากแรงส่งมหาศาลของ พายุสุริยะขนาดใหญ่เกิดขึ้น บนดวงอาทิตย์อย่างรุนแรง อำนาจสนามแม่เหล็กโลกไม่สามารถต้านทานได้ ขณะนี้ทางวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถเข้าใจว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร ว่ามีพลังงานสูงแบบ High voltages  ในบรรยากาศสนามแม่เหล็กโลก

กราฟแสดงผล ระยะการผันผวนบนดวงอาทิตย์ จากการเกิดขึ้นของ Sunspot ค.ศ.1600-2000

Solar Cycle ของดวงอาทิตย์คืออะไร สำรวจพบชัดเจนเมื่อศตวรรษที่ 19 เป็นปรากฏการณ์ผันผวน ของดวงอาทิตย์เกิดจากรูปแบบปฏิกิริยา เช่นบริเวณ Corona หรือ Sunspots หรือเกิดขึ้นจาก Flares เป็นต้น อย่างน้อยต้องเกิดอย่างกะทันหันมากกว่าค่อยๆเกิดขึ้น ระหว่างช่วงทุกๆ 11 ปี (โดยประมาณ) ส่วนใหญ่แล้ว การสำรวจมุ่งไปยังการผันผวน จำนวนที่เพิ่มขึ้นของ Sunspots เชื่อว่าเป็นเหตุที่เกิดด้วยการ พยายามรักษาระบบแหล่งพลังงานของตนเองให้สู่สภาพปกติ และสมดุลย การเกิดในแต่ละครั้ง จะมีผลกระทบรุนแรงต่อสนามแม่เหล็กโลกและกระทบเป็นลูกโซ่มายัง ระบบสื่อสาร ระบบไฟฟ้า ของโลกได้ ด้วยมีการถกเถียงกันและความเห็น ในหลายกรณี พอสรุปความได้ดังนี้  การตรวจสอบพบ มีการเกิดปรากฏการณ์ จุดดับบนดวงอาทิตย์ มีการรวมตัวความเข้มข้นของ Carbon-14 หรือ Beryllium-10 ยังแตกต่างกันของช่วงเวลาที่เกิดไม่ตรงกันนัก โดยมีค่าเฉลี่ยราวๆทุก 11 ปี เนื่องจากดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่โตมาก มีตำแหน่งการตรวจสอบที่ยาก การแบ่งส่วนพื้นที่ไม่ตรงกัน นักสำรวจที่บันทึกข้อมูล ครั้งโบราณด้วยกล้องแบบเก่า และ ได้เสียชีวิตลงหมดแล้ว จึงเป็นเรื่องที่จะต้องรอคอยสำรวจซ้ำใหม่ทุกๆ 11 ปี เครื่องมือในสมัยเก่ามีความละเอียดน้อย ถึงแม้ว่าจะระมัดระวังใน การตรวจสอบแล้วก็ตาม ข้อมูลอาจไม่แน่นอน การตรวจสอบ จำเป็นต้องซ้ำแล้ว ซ้ำอีกเพื่อผลสมบูรณ์ถูกต้องที่สุด และเป็นจริงด้วยต้องไม่มีเงื่อนไขข้อกำหนดอื่นๆประกอบ ไม่ใช่เพียงเพราะเป็นปรากฏการณ์เกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกันเท่านั้น การตรวจสอบปรากฏการณ์ ไม่จำเป็นต้องเข้มงวดทั้งหมด อาจมีช่วงห่างกันระหว่าง 9 -11 -14 ปี ของ Solar Cycle หรือ อาจไม่จำเป็นนำช่วงเวลาการเกิดมาเป็นข้อกำหนดเพียงใช้จำนวนจุดดับของดวงอาทิตย์ มาเป็นตัวบ่งชี้

หากเปรียบเทียบดวงอาทิตย์ของเรา กับดวงอาทิตย์ระบบสุริยะอื่นๆ ดวงอาทิตย์ของเรา แทบมองไม่เห็นเลย (เหตุที่ใหญ่กว่าเป็นการขยายตัวตามพัฒนาการของดาว)

ดวงอาทิตย์ ในระบบสุริยะอื่นๆ นอกจากระบบสุริยะของเรา ยังมีระบบสุริยะอื่น เรียก  Extrasolar System  (ระบบสุริยะพิเศษ) จำนวนมากมายที่จะนับได้หมด ส่วนที่ีเหมือนกัน คือสภาพแวดล้อมชั้นบรรยากาศของก๊าซ ระยะความลึกหลายพันกิโลเมตร หรือมากกว่าตามขนาดของดวงอาทิตย์ มี Corona - Sunspots - Flare เช่นกัน ดังที่เราเห็นแสงจากดวงดาวเวลากลางคืน ระยะใกล้และไกล ด้วยตาเปล่าประมาณ 7,000 - 8,000 ดวง สิ่งที่เรามักไม่ทราบ คือ ดวงอาทิตย์หรือดาวฤกษ์เหล่านั้นมักขนาดใหญ่โตมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายร้อยพันเท่า เนื่องจากระยะไกลมากนับร้อยถึงหลายพันปีแสง จึงมองเห็นเป็นจุดเล็กๆเท่านั้น ความสำคัญ ของดวงอาทิตย์ในอดีตและอนาคต ความเป็นจริง ดวงอาทิตย์เป็นดวงอาทิตย์อย่างปกติเช่นเดิม ตั้งแต่มนุษย์คนแรกมองเห็น การกำหนดความสำคัญนั้นเกิดจากแต่ละยุค แต่ละสังคมของมนุษย์ เช่นบางยุคโบราณ ถือว่าดวงอาทิตย์คือเทพเจ้า อาจสืบเนื่องด้วยพลังงานและอิทธิพลต่างๆ ที่เข้าใจตามวิถี ของผู้นำสังคมในยุคนั้นๆ บางกรณีนำอิทธิพล การโคจรเข้ามาเป็นตัวบ่งชี้ถึงการทำนาย อนาคตตนเองมีคนจำนวนกว่าครึ่งโลกเชื่อแบบนั้น ซึ่งเป็นความเชื่อเท่านั้น แต่ไม่ใช่ความจริง การที่เชื่อโชคลาง เช่น ดวงอาทิตย์ทรงกลด ต้องมีความโชคดีมีบุญ หรือการเห็นดวงอาทิตย์ฉายแสงรัศมีเป็นสีเลือด อาจต้องเกิดเหตุอันตรายอาเพธขึ้นใหญ่หลวงไม่ใช่เป็นเหตุผลที่ถูกต้อง เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติทั่วไปที่เกิดขึ้น มองเห็นเป็นวงกว้างและเกิดขึ้นได้เสมอ ไม่เจาะจงสถานที่ เราต้องมียอมรับความจริงกันว่า ในอนาคตดวงอาทิตย์จะมีความสำคัญต่อชีวิตมากมากขึ้นตามลำดับ ด้วยการนำมาใช้เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ มาเอื้ออำนวยความสะดวกสบายต่อประชากรโลก เพราะเป็นพลังงานที่หล่อเลี้ยงระบบสุริยะ โดยไม่มีวันหยุด โดยไม่ต้องซื้อ ทุกคนมีสิทธิ์ใช้จากจุดใดของโลกก็ได้ไม่มีกฎหมายอ้างสิทธิ์ความเป็นเจ้าของจากใคร หมายความว่าพลังงานดวงอาทิตย์ เป็นพลังงานดั่งเดิม ในระบบ   จักรวาล  ได้จัดการไว้ให้ ทุกชีวิตได้ใช้อย่างเท่าเทียมทั่วถึง โดยยุติธรรมตราบเท่าที่ จะมีกำลังความสามารถ นำมาประโยชน์ที่ประสงค์ โดยไม่เคยทวงถามข้อแลกเปลี่ยน

                                                                          llnu Hyper (LoGic Man)