ข้างขึ้นข้างแรม

        ข้างขึ้นข้างแรม (The Moon’s Phases) หมายถึง ปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เรามองเห็นดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงเป็นเสี้ยว บางคืนก็เสี้ยวเล็ก บางคืนก็เสี้ยวใหญ่ บางคืนสว่างเต็มดวง บางบางคืนก็มืดหมดทั้งดวง การที่เรามองเห็นการเปลี่ยนแปลงเช่นนี้เป็นเพราะ ดวงจันทร์มีรูปร่างเป็นทรงกลม ไม่มีแสงในตัวเอง แต่ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ ด้านมืดของดวงจันทร์เกิดจากส่วนโค้งของดวงจันทร์บังแสง ทำให้เกิดเงามืดทางด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ เมื่อมองดูดวงจันทร์จากพื้นโลก เราจึงมองเห็นเสี้ยวของดวงจันทร์มีขนาดเปลี่ยนไปเป็นวง

ภาพที่ 1 การเกิดข้างขึ้นข้างแรม 

          รอบ ใช้เวลา 29.5 วัน คนไทยแบ่งเดือนทางจันทรคติออกเป็น 30 วัน คือ วันขึ้น 1 ค่ำ - วันขึ้น 15 ค่ำ และ วันแรม 1 ค่ำ - วันแรม 15 ค่ำ โดยถือให้วันขึ้น 15 ค่ำ (ดวงจันทร์สว่างเต็มดวง), วันแรม 1 ค่ำ (ดวงจันทร์มืดทั้งดวง), วันแรม 8 ค่ำ และวันขึ้น 8 ค่ำ (ดวงจันทร์สว่างครึ่งดวง) เป็นวันพระ
วันแรม 15 ค่ำ (รูป ก) เมื่อดวงจันทร์อยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์จะหันแต่ทางด้านมืดให้โลก ดวงจันทร์ปรากฏบนท้องฟ้าในตำแหน่งใกล้กับดวงอาทิตย์ ทำให้เราไม่สามารถมองเห็นดวงจันทร์ได้เลย 
วันขึ้น 8 ค่ำ (รูป ข) เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนมาอยู่ในตำแหน่งทำมุมฉากกับโลก และดวงอาทิตย์ ทำให้เรามองเห็นด้านสว่างและด้านมืดของดวงจันทร์มีขนาดเท่าๆ กัน
วันขึ้น 15 ค่ำ หรือ วันเพ็ญ (รูป ค) ดวงจันทร์โคจรมาอยู่ด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์หันด้านที่ได้รับแสงอาทิตย์เข้าหาโลก ทำให้เรามองเห็นดวงจันทร์เต็มดวง
วันแรม 8 ค่ำ (รูป ง) ดวงจันทร์โคจรมาอยู่ในตำแหน่งทำมุมฉากกับโลก และดวงอาทิตย์ ทำให้เรามองเห็นด้านสว่างและด้านมืดของดวงจันทร์มีขนาดเท่าๆ กัน

เกร็ดความรู้:              วันเพ็ญขึ้น 15 ค่ำ ดวงจันทร์อยู่ด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ดังนั้นเราจึงเห็นดวงจันทร์จะขึ้นทางทิศตะวันออก ขณะที่ดวงอาทิตย์ตกทางทิศตะวันตก            ดวงจันทร์ขึ้นช้า วันละ 50 นาที ี           ข้างขึ้น: เราจะเห็นดวงจันทร์ในช่วงหัวค่ำ            ข้างแรม: เราจะเห็นดวงจันทร์ในช่วงรุ่งเช้า            ในช่วงเวลาที่ดวงจันทร์ปรากฏเป็นเสี้ยวบาง แต่เราก็สามารถมองเห็นด้านมืดของดวงจันทร์ได้ เป็นเพราะแสงอาทิตย์ส่องกระทบพื้นผิวโลก แล้วสะท้อนไปยังดวงจันทร์ เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “เอิร์ธไชน์” (Earth Shine)

ภาพที่ 2 แสงอาทิตย์สะท้อนจากโลก ทำให้เรามองเห็นส่วนมืดของดวงจันทร์

กลางวันกลางคืน

         กลางวันกลางคืนเกิดขึ้นจากการหมุนรอบตัวเองของโลกจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก ด้านที่หันรับแสงอาทิตย์เป็น “กลางวัน” และด้านตรงข้ามที่ไม่ได้รับแสงอาทิตย์เป็น “กลางคืน”

ภาพที่ 1 แกนของโลกเอียง 23.5° ขณะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์

         
เราแบ่งพิกัดเส้นแวง (Longitude) ในแนวเหนือ-ใต้ ออกเป็น 360 เส้น โดยมี ลองจิจูดที่ 0°
อยู่ที่ ตำบล “กรีนิช” (Greenwich) ประเทศอังกฤษ และนับไปทางตะวันออกและตะวันตกข้างละ 180 องศา อันได้แก่ ลองจิจูดที่ 1° - 180° ตะวันออก และลองจิจูดที่ 1° - 180° ตะวันตก เมื่อนำ 360° หารด้วย 24 ชั่วโมง เส้นลองจิจูดที่ 180° ตะวันออก และลองจิจูดที่ 180° ตะวันตก เป็นเส้นเดียวกันซึ่งเรียกว่า “เส้นแบ่งวันสากล” หรือ“International Date Line” (เส้นหนาทางขวามือของภาพที่ 2) หากเราเดินทางข้ามเส้นแบ่งวันจากทิศตะวันออกมายังทิศตะวันตก วันจะเพิ่มขึ้นหนึ่งวัน แต่ถ้าเราเดินทางข้ามเส้นแบ่งวันจากทิศตะวันตกมายังทิศตะวันออก วันจะลดลงหนึ่งวัน
เวลาในแต่ละลองจิจูด จะมีความแตกต่างกันชั่วโมงละ 15 องศา เวลามาตรฐานของประเทศไทยถือเอาเวลาลองจิจูดที่ 105° ตะวันออก (จังหวัดอุบลราชธานี) จึงเร็วกว่า “เวลาสากล” (Universal Time เขียนย่อว่า UT) ซึ่งเป็นเวลาที่ตำบลกรีนิช ไป 7 ชั่วโมง (105°/15° = 7) เวลามาตรฐานประเทศไทยจึงมีค่าเท่ากับ UT+7

เกร็ดความรู้เรื่องเวลา
โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ ใช้เวลา 1 ปี หรือ 365 วัน
เราแบ่งเวลาหนึ่งปี ออกเป็น 12 เดือน ๆ ละ 30 หรือ31 วัน
เพื่อให้สอดคล้องกับเดือนทางจันทรคติ ซึ่งดวงจันทร์โคจรรอบโลกหนึ่งรอบใช้เวลาประมาณ 30 วัน
โลกหมุนรอบตัวเองหนึ่งรอบ ใช้เวลา 1 วัน หรือ 24 ชั่วโมง
โดยแต่ละชั่วโมงจะถูกแบ่งย่อยออกเป็น 60 นาที และแต่ละนาทีถูกแบ่งอีกเป็น 60 วินาที

ภาพที่ 2 แผนที่แสดงโซนเวลาของโลก (Time Zone)

ตัวอย่างที่ 1
ถาม: ในวันที่ 24 มกราคมเวลา 18:30 UT. เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็นเวลาอะไร
เวลามาตรฐานประเทศไทย = 18:30 + 7:00 = 25:30
ตอบ: เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็น วันที่ 25 สิงหาคม เวลา 01:30 นาฬิกา

       ตัวอย่างที่ 2        
       ถาม: วันที่ 2 มกราคม เวลา 08:00 น. ของประเทศไทย           (UT+7)คิดเป็นเวลาสากล (UT = 0) ได้เท่าไร เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาสากล = 7 - 0 = 7 ชั่วโมง

       ตอบ: เวลาสากลจะเป็น วันที่ 2 มกราคม เวลา01:00 UT                   (08:00 – 07:00)

ตัวอย่างที่ 3
ถาม: วันที่ 2 มกราคม เวลา 08:00 น. ของไทย (UT+7) ตรงกับเวลาอะไรของประเทศญี่ปุ่น (UT+9)
เวลาประเทศญี่ปุ่นเร็วกว่าเวลาประเทศไทย = 9 - 7 = 2 ชั่วโมง
ตอบ: เวลาที่ประเทศญี่ปุ่นจะเป็น วันที่ 2 สิงหาคม เวลา 06:00 น. (08:00 – 02:00)

ตัวอย่างที่ 4
ถาม: วันที่ 2 มกราคม เวลา 08:00 น. ของไทย (UT+7) ตรงกับเวลาอะไรที่กรุงวอชิงตัน ดีซี (UT-5)
เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาที่กรุงวอชิงตัน ดีซี = (+7) - (-5) = 12 ชั่วโมง
ตอบ: เวลาที่กรุงวอชิงตันดีซี จะเป็น วันที่ 1 มกราคม เวลา 20:00 น. (24:00 + 08:00 – 12:00)

ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์

       ระบบวงโคจรของดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ (Sun - Earth - Moon connection) ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ ในรอบวัน รอบเดือน หรือรอบปี ส่วนใหญ่จะเป็นปรากฏการณ์ทางแสง ได้แก่ กลางวันกลางคืน, ฤดูกาล, ข้างขึ้นข้างแรม, สุริยุปราคา, จันทรุปราคา ส่วนปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจากแรงโน้มถ่วง ได้แก่ น้ำขึ้นน้ำลง


สาระการเรียนรู้:
กลางวันกลางคืน เกิดจาก โลกหมุนรอบตัวเอง
ฤดูกาล เกิดจากแกนโลกเอียงขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์
ข้างขึ้นข้างแรม เกิดจากภาพปรากฏของดวงจันทร์ที่มองจากโลกเปลี่ยนไป เนื่องจากดวงจันทร์โคจรรอบโลก
น้ำขึ้นน้ำลง เกิดจาก แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ที่กระทำต่อน้ำในมหาสมุทร
สุริยุปราคา เกิดจาก เงาของดวงจันทร์ทอดลงมายังโลก
จันทรุปราคา เกิดจาก เงาของโลกทอดไปยังดวงจันทร์

ลมบก ลมทะเล ลมภูเขา ลมหุบเขา และลมอื่นๆ

          ลมบก ลมทะเล (Sea Breeze & Land Breeze) แยกพิจารณาได้ตามการเกิดของช่วงเวลาระหว่างวัน ดังนี้ ลมทะเล (Sea Breeze) เกิดในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งเป็นลมที่พัดจากทะเลเข้ามาสู่พื้นดินบริเวณชายฝั่งทะเล เนื่องจากความแตกต่างระหว่างการรับและคายความร้อนระหว่างพื้นดินและพื้นน้ำ โดยในช่วงเวลากลางวันพื้นดินและพื้นน้ำได้รับความร้อนเท่ากัน แต่พื้นดินร้อนได้เร็วกว่าพื้นน้ำ แต่ร้อนเฉพาะพื้นผิวหน้าดิน พื้นน้ำจะร้อนได้ช้ากว่าเนื่องจากน้ำมีความร้อนจำเพาะสูง และมีการระเหยกลายเป็นไอมากกว่าพื้นดิน ตลอดจนพื้นน้ำมีความปั่นป่วนหมุนเวียนถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่า น้ำทะเลจึงร้อนช้ากว่าพื้นดิน เมื่อพื้นดินมีอุณหภูมิสูงกว่าจึงเกิดการยกลอยตัวของอากาศสูงขึ้น และอากาศเหนือพื้นน้ำจึงเคลื่อนเข้ามาแทนที่ เกิดเป็นลมทะเลที่มีทิศทางการพัดจากทะเลเข้าสู่พื้นดินในเวลากลางวัน
ลมบก (Land Breeze) เกิดในช่วงเวลากลางคืน ซึ่งเป็นลมที่พัดจากพื้นดินสู่ทะเล เนื่องจากในเวลากลางคืนพื้นดินคายความร้อนได้เร็วกว่าพื้นน้ำ อุณหภูมิบนพื้นดินจึงต่ำกว่า ในขณะที่พื้นน้ำจะร้อนกว่าเนื่องจากคายความร้อนได้ช้ากว่า พื้นน้ำจึงมีอุณหภูมิสูงกว่า อากาศร้อนบนพื้นน้ำจึงลอยตัวสูง และอากาศเย็นจากพื้นดินจึงพัดเข้าไปแทนที่ทำให้เกิดลมบกที่พัดจากฝั่งเข้าสู่ทะเลลมบก (Land Breeze) เกิดในช่วงเวลากลางคืน ซึ่งเป็นลมที่พัดจากพื้นดินสู่ทะเล เนื่องจากในเวลากลางคืนพื้นดินคายความร้อนได้เร็วกว่าพื้นน้ำ อุณหภูมิบนพื้นดินจึงต่ำกว่า ในขณะที่พื้นน้ำจะร้อนกว่าเนื่องจากคายความร้อนได้ช้ากว่า พื้นน้ำจึงมีอุณหภูมิสูงกว่า อากาศร้อนบนพื้นน้ำจึงลอยตัวสูง และอากาศเย็นจากพื้นดินจึงพัดเข้าไปแทนที่ทำให้เกิดลมบกที่พัดจากฝั่งเข้าสู่ทะเลลมบก (Land Breeze) เกิดในช่วงเวลากลางคืน ซึ่งเป็นลมที่พัดจากพื้นดินสู่ทะเล เนื่องจากในเวลากลางคืนพื้นดินคายความร้อนได้เร็วกว่าพื้นน้ำ อุณหภูมิบนพื้นดินจึงต่ำกว่า ในขณะที่พื้นน้ำจะร้อนกว่าเนื่องจากคายความร้อนได้ช้ากว่า พื้นน้ำจึงมีอุณหภูมิสูงกว่า อากาศร้อนบนพื้นน้ำจึงลอยตัวสูง และอากาศเย็นจากพื้นดินจึงพัดเข้าไปแทนที่ทำให้เกิดลมบกที่พัดจากฝั่งเข้าสู่ทะเล ลมภูเขา ลมหุบเขา (Valley Breeze & Mountain Breeze) ลมหุบเขา (Valley Breeze) เกิดขึ้นในเวลากลางวัน ซึ่งบริเวณยอดเขาและลาดเขาจะได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์มากกว่าทำให้อากาศร้อนลอยตัวสูงขึ้น และอากาศบริเวณหุบเขาที่เย็นกว่าเกิดความกดอากาศสูง จะเคลื่อนตัวเข้าไปแทนที่อากาศที่ร้อนบริเวณลาดเขาและยอดเขา ทำให้เกิดลมหุบเขา ซึ่งลมดังกล่าวมีทิศทางการพัดจากหุบเขาไปสู่ลาดเขาและยอดเขา และช่วยในการระบายความร้อนจากหุบเขาไปตามลาดเขาได้ดีในเวลากลางวัน ลมภูเขา (Mountain Breeze) เป็นลมที่เกิดในเวลากลางคืน เมื่ออากาศเย็นตัวอย่างรวดเร็ว ความกดอากาศบริเวณพื้นที่ที่สูงจะมีมากกว่าเนื่องจากพื้นดินคายความร้อนได้เร็วกว่า อากาศบริเวณภูเขาจะไหลลงมาสู่หุบเขาเกิดเป็นลมภูเขาในเวลากลางคืน นำเอาความเย็นมาสู่หุบเขา และถ้าอากาศเย็นและชื้นมากจะก่อให้เกิดหมอกหนาทึบปกคลุมหุบเขา หรืออาจเกิดน้ำค้างแข็งได้ด้วยเช่นกัน

    

          ลมประจำถิ่นในประเทศไทย (Local Wind) ได้แก่ลมที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาต่างๆ ของช่วงปี ซึ่งมีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามท้องถิ่นต่างๆ ของประเทศไทย อาทิเช่น ลมว่าว / ลมข้าวเบา เป็นลมที่พัดมาจากทางทิศเหนือลงมายังลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาลงไปทางทิศใต้ เป็นลมหนาวที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาต้นฤดูหนาวราวเดือนกันยายน ถึงพฤศจิกายน เป็นช่วงเวลาที่ผู้คนนิยมเล่นว่าว จึงเรียกว่าลมว่าว ส่วนสาเหตุที่เรียกว่าลมข้าวเบา เนื่องมาจากลมพัดผ่านมาในช่วงเวลาที่มีการเก็บเกี่ยวข้าวชนิดหนึ่งในเดือนพฤศจิกายนนั่นเอง ลมตะเภา เป็นลมที่พัดจากอ่าวไทยไปยังที่ราบลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยา หรือเป็นลมที่พัดจากทิศใต้ขึ้นไปยังทิศเหนือ ในช่วงกลางฤดูร้อน โดยเฉพาะในเดือนเมษายนของทุกปี ลมตะเภาจะพัดแรงในเวลากลางวัน เนื่องจากได้รับอิทธิพบจากลมทะเลพัดเข้ามาช่วยเสริม ส่วนเวลากลางคืนจะอ่อนกำลังลงเล็กน้อย เนื่องจากมีลมบกพัดต้านไว้ ในบางครั้งมักมีการเข้าใจคลาดเคลื่อนว่าลมตะเภาเป็นลมว่าว เนื่องจากเดือนมีนาคม และเดือนเมษายนที่ลมตะเภาพัดผ่าน ผู้คนมักนิยมเล่นว่าวเช่นกัน
ลมสลาตัน / ลมเพชรหึง เป็นลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ มักเกิดในช่วงต้นของการเปลี่ยนฤดูกาล ช่วงเวลาดังกล่าวมักจะเกิดพายุฝน หรือลมแรง ในบางครั้งเรียกว่าลมเพชรหึง ซึ่งเป็นลมพายุใหญ่ มีชื่อเรียกต่างๆ กันไปในแต่ละท้องถิ่น ลมงวง / นาคเล่นน้ำเป็นลักษณะของลมพายุหมุนที่เกิดจากการหมุนเวียนของอากาศภายในเมฆฝน ในบางครั้งเราอาจเห็นเมฆซึ่งมีลักษณะคล้ายงวงยาวลงมาจากฐานเมฆฝน สำหรับประเทศไทยพบลมชนิดนี้เกิดขึ้นในทะเลจึงมักเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ลมสลาตัน / ลมเพชรหึง เป็นลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ มักเกิดในช่วงต้นของการเปลี่ยนฤดูกาล ช่วงเวลาดังกล่าวมักจะเกิดพายุฝน หรือลมแรง ในบางครั้งเรียกว่าลมเพชรหึง ซึ่งเป็นลมพายุใหญ่ มีชื่อเรียกต่างๆ กันไปในแต่ละท้องถิ่น ลมงวง / นาคเล่นน้ำเป็นลักษณะของลมพายุหมุนที่เกิดจากการหมุนเวียนของอากาศภายในเมฆฝน ในบางครั้งเราอาจเห็นเมฆซึ่งมีลักษณะคล้ายงวงยาวลงมาจากฐานเมฆฝน สำหรับประเทศไทยพบลมชนิดนี้เกิดขึ้นในทะเลจึงมักเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ลมสลาตัน / ลมเพชรหึง เป็นลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ มักเกิดในช่วงต้นของการเปลี่ยนฤดูกาล ช่วงเวลาดังกล่าวมักจะเกิดพายุฝน หรือลมแรง ในบางครั้งเรียกว่าลมเพชรหึง ซึ่งเป็นลมพายุใหญ่ มีชื่อเรียกต่างๆ กันไปในแต่ละท้องถิ่น ลมงวง / นาคเล่นน้ำเป็นลักษณะของลมพายุหมุนที่เกิดจากการหมุนเวียนของอากาศภายในเมฆฝน ในบางครั้งเราอาจเห็นเมฆซึ่งมีลักษณะคล้ายงวงยาวลงมาจากฐานเมฆฝน สำหรับประเทศไทยพบลมชนิดนี้เกิดขึ้นในทะเลจึงมักเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ลมสลาตัน / ลมเพชรหึง เป็นลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ มักเกิดในช่วงต้นของการเปลี่ยนฤดูกาล ช่วงเวลาดังกล่าวมักจะเกิดพายุฝน หรือลมแรง ในบางครั้งเรียกว่าลมเพชรหึง ซึ่งเป็นลมพายุใหญ่ มีชื่อเรียกต่างๆ กันไปในแต่ละท้องถิ่น ลมงวง / นาคเล่นน้ำเป็นลักษณะของลมพายุหมุนที่เกิดจากการหมุนเวียนของอากาศภายในเมฆฝน ในบางครั้งเราอาจเห็นเมฆซึ่งมีลักษณะคล้ายงวงยาวลงมาจากฐานเมฆฝน สำหรับประเทศไทยพบลมชนิดนี้เกิดขึ้นในทะเลจึงมักเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "นาคเล่นน้ำ" ลมบ้าหมู เป็นลมที่เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาสั้นๆ มีทิศทางพัดหมุนวนเข็มนาฬิกา มักเกิดบริเวณอากาศร้อนจัด ทำให้อากาศลอยตัวสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว และเกิดการไหลเข้ามาแทนที่ของอากาศ เกิดมากในฤดูร้อน อากาศร้อนจัด

ลมมรสุมในประเทศไทย (Thai Monsoon)

       เนื่องจากแกนโลกเอียงทำมุม 23 1/2 องศา และโลกมีการหมุนรอบตัวเองระหว่างการโคจร รอบดวงอาทิตย์ ีกโลกทั้งสองจึงผลัดกันหันเข้าหาดวงอาทิตย์ทำให้เกิดฤดูกาลต่างๆ สำหรับประเทศไทยซึ่งอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร เป็นเขตร้อน อยู่ภายใต้อิทธิพลของลมมรสุม หรือลมประจำฤดู ซึ่งเป็นลมที่พัดเปลี่ยนทิศทางไปตามฤดูกาลเป็นช่วงระยะเวลาประมาณทุกครึ่งปีและมีทิศทางการพัดที่แน่นอน ลมมรสุมในประเทศไทย ได้แก่ ลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ เป็นลมที่พัดผ่านประเทศไทยในช่วงฤดูหนาวประมาณเดือนพฤศจิกายนถึงเดือนกุมภาพันธ์ เกิดขึ้นเนื่องจากสภาพื้นผิวโลกที่ประกอบไปด้วยพื้นดินและพื้นน้ำที่ในช่วงเดือนดังกล่าวเป็นช่วงที่ดวงอาทิตย์ส่องแสงตรงกับพื้นมหาสมุทร ทำให้อากาศเหนือพื้นน้ำมีอุณหภูมิสูง อากาศจึงลอยตัวสูงขึ้น ขณะที่อากาศเย็นกว่าบริเวณทวีปเคลื่อนที่ออกไปแทนที่อากาศร้อนในมหาสมุทรที่ลอยตัวขึ้น จึงทำให้เกิดกระแสลมพัดผ่านจากภาคพื้นทวีปสู่มหาสมุทร เกิดเป็นลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ หรือลมหนาวที่พัดพาความหนาวเย็นผ่านพื้นทวีปสู่มหาสมุทร ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ เป็นลมมรสุมฤดูร้อน เกิดในช่วงเดือนพฤษภาคม ถึงเดือนตุลาคม รวม ระยะเวลากว่า 5 เดือน ในช่วงระยะเวลาดังกล่าวเป็นช่วงที่พื้นดินได้รับแสงจากดวงอาทิตย์เต็มที่ทำให้พื้นดินได้รับความร้อนมากกว่าพื้นน้ำ อากาศบนพื้นดินจึงลอยตัวสูงขึ้น อากาศเย็นจากท้องมหาสมุทรจะเคลื่อนตัวนำพาความชุ่มชื้นและไอน้ำเข้ามาสู่ภาคพื้นดิน เกิดเป็นลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ ) ช่วงเวลานี้มักมีฝนตกมากทั่วไป เป็นช่วงฤดูฝนในประเทศไทย


     

ลมเกิดขึ้นได้อย่างไร ?

        ลม หมายถึง อากาศที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางในแนวราบ เกิดจากการแทนที่ของอากาศ เนื่องจากอากาศในบริเวณที่ร้อนจะลอยตัวสูงขึ้น ในขณะที่อากาศบริเวณใกล้เคียงที่อุณหภูมิต่ำกว่าจะเคลื่อนที่เข้ามาแทนที่ เมื่อมีการเคลื่อนไหวของอากาศที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงและแตกต่างกันของความกดอากาศ อากาศบริเวณที่มีความกออากาศสูงจะเคลื่อนที่เข้ามายังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ มวลอากาศที่เคลื่อนที่เราเรียกว่า "ลม" จึงกล่าวได้ว่า ลม เกิดจากการเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำนั่นเอง โดยการเคลื่อนที่ของลมจะเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความกดอากาศสูง และความกดอากาศต่ำ ถ้ามีความแตกต่างกันน้อยลมที่เกิดขึ้นจะเป็นลมเอื่อย และถ้ามีความแตกต่างกันมากจะกลายเป็นพายุได้ ดังนั้นการเกิดลม เป็นปรากฏการณ์ที่อากาศร้อนลอยตัวสูงขึ้น และอากาศเย็นเคลื่อนที่เข้ามาแทนที่ นอกจากนั้นการหมุนเวียนของลมบนโลกเป็นกลไกในการช่วยกระจายพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ ให้เฉลี่ยทั่วถึงโลก และช่วยพัดพาเอาความชุ่มชื้นจากพื้นน้ำมาสู่พื้นดินด้วย ข้อสังเกต เราพบว่าการเคลื่อนที่ของอากาศมี 2 ชนิด ด้วยกันคือ ถ้าเคลื่อนที่ขนานไปกับผิวโลกเราเรียกว่า "ลม" (Wind) แต่ถ้าเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเราเรียกว่า "กระแสอากาศ" (Air current) สำหรับระบบการพัดของลมบนพื้นโลกส่วนหนึ่งเกิดเนื่องมาจากการหมุนรอบตัวเองของโลกทำให้เกิดแรงที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของกระแสอากาศ เราเรียกแรงดังกล่าวว่า
"แรงคอริออลิส" เป็นแรงที่มีการเคลื่อนที่ไปในแนวนอน มีลักษณะที่สำคัญคือแรงนี้จะหมุนทำมุมตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศ ในซีกโลกเหนือ แรงเฉจะทำให้อากาศเคลื่อนที่ในแนวนอน เฉไปจากเดิมไปทางขวา และทางซีกโลกใต้ เฉไปจากเดิมทางซ้าย แรงนี้จะมีค่าสูงสุดที่ขั้วโลกทั้งสอง และมีค่าเป็นศูนย์ที่ศูนย์สูตร และค่าของแรงนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อละติจูดสูงขึ้น จนกระทั่งมีค่าสูงสุดเท่ากับหนึ่งหรือ 100 เปอร์เซ็นต์ที่ขั้วโลกทั้งสอง"แรงคอริออลิส" เป็นแรงที่มีการเคลื่อนที่ไปในแนวนอน มีลักษณะที่สำคัญคือแรงนี้จะหมุนทำมุมตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศ ในซีกโลกเหนือ แรงเฉจะทำให้อากาศเคลื่อนที่ในแนวนอน เฉไปจากเดิมไปทางขวา และทางซีกโลกใต้ เฉไปจากเดิมทางซ้าย แรงนี้จะมีค่าสูงสุดที่ขั้วโลกทั้งสอง และมีค่าเป็นศูนย์ที่ศูนย์สูตร และค่าของแรงนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อละติจูดสูงขึ้น จนกระทั่งมีค่าสูงสุดเท่ากับหนึ่งหรือ 100 เปอร์เซ็นต์ที่ขั้วโลกทั้งสอง"แรงคอริออลิส" เป็นแรงที่มีการเคลื่อนที่ไปในแนวนอน มีลักษณะที่สำคัญคือแรงนี้จะหมุนทำมุมตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศ ในซีกโลกเหนือ แรงเฉจะทำให้อากาศเคลื่อนที่ในแนวนอน เฉไปจากเดิมไปทางขวา และทางซีกโลกใต้ เฉไปจากเดิมทางซ้าย แรงนี้จะมีค่าสูงสุดที่ขั้วโลกทั้งสอง และมีค่าเป็นศูนย์ที่ศูนย์สูตร และค่าของแรงนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อละติจูดสูงขึ้น จนกระทั่งมีค่าสูงสุดเท่ากับหนึ่งหรือ 100 เปอร์เซ็นต์ที่ขั้วโลกทั้งสอง"แรงคอริออลิส" เป็นแรงที่มีการเคลื่อนที่ไปในแนวนอน มีลักษณะที่สำคัญคือแรงนี้จะหมุนทำมุมตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศ ในซีกโลกเหนือ แรงเฉจะทำให้อากาศเคลื่อนที่ในแนวนอน เฉไปจากเดิมไปทางขวา และทางซีกโลกใต้ เฉไปจากเดิมทางซ้าย แรงนี้จะมีค่าสูงสุดที่ขั้วโลกทั้งสอง และมีค่าเป็นศูนย์ที่ศูนย์สูตร และค่าของแรงนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อละติจูดสูงขึ้น จนกระทั่งมีค่าสูงสุดเท่ากับหนึ่งหรือ 100 เปอร์เซ็นต์ที่ขั้วโลกทั้งสอง

อุณหภูมิ และความกดอากาศ

            อุณหภูมิ (Temperature) หมายถึง ระดับความร้อนหนาวที่ปรากฏขึ้นในมวลสารต่างๆ ที่สามารถบอกค่าได้เป็นตัวเลขที่แน่นอน อุณหภูมิของพื้นผิวโลกมีความสัมพันธ์กับการรับและส่งถ่ายพลังงานความร้อนจากรังสีของดวงอาทิตย์ ยกตัวอย่างเช่น การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์จะเริ่มขึ้นเวลาประมาณ 6.00 น. ปริมาณรังสีหรือพลังงานความร้อนที่โลกได้รับจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามระยะเวลาจนถึงเวลา 12.00 น. เป็นเวลาที่โลกได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์มากที่สุด จากนั้นปริมาณรังสีจะค่อยๆ ลดลงตามลำดับ เมื่อโลกได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์โลกจะแผ่รังสีออกไปสู่บรรยากาศในรูปของรังสีคลื่นยาว ทำให้อากาศชั้นล่างๆ ร้อนขึ้น ความร้อนส่วนใหญ่ที่อากาศได้รับเป็นความร้อนจากการแผ่รังสีของโลก อย่างไรก็ตามเวลาที่อุณหภูมิสูงสุดประจำวันไม่ใช่เวลาเดียวกันทั้งโลก แต่จะอยู่ในช่วงเวลาระหว่าง 14.00 - 16.00 น. เนื่องจากระหว่างเวลาดังกล่าวโลกยังคงได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์อยู่ แม้จะน้อยลงแล้วก็ตาม กล่าวได้ว่าโลกได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์มากกว่าพลังงานความร้อนที่โลกสูญเสียไป ดังนั้นหลังเวลาประมาณ 14.00 น. โลกจะมีการสูญเสียพลังงานความร้อนโดยการคายความร้อนหรือการแผ่รังสีของผิวโลก ดังนั้น อุณหภูมิของอากาศจะเริ่มลดลง จนถึงขีดต่ำสุดเวลา 6.00 น. นั่นเอง



          ความกดอากาศ (Pressure) ความกดอากาศ คือ น้ำหนักของอากาศที่กดทับเหนือบริเวณนั้นๆ สามารถตรวจวัดความกดอากาศ ได้โดยเครื่องมือที่เรียกว่า " บาโรมิเตอร์ " (Barometer) มีหน่วยของการตรวจวัดเป็น มิลลิบาร์ หรือ ปอนด์ต่อตารางนิ้ว โดยปกติคนเราสามารถอยู่ได้โดยไม่ได้รับแรงกดจากความกดอากาศ เนื่องจากร่างกายมนุษย์มีอากาศเป็นส่วนประกอบอยู่ ซึ่งความกดอากาศภายในตัวคนเรามีแรงดันออกเท่ากับแรงดันภายนอก เราจึงไม่รู้สึกอึดอัด ในขณะเดียวกันถ้าเราออกไปสู่ภายนอกโลกโดยไม่ได้สวมชุดอวกาศร่างกายของเราจะพองออกและระเบิดออกได้ในที่สุดเนื่องจากในอวกาศไม่มีบรรยากาศอยู่ นอกจากนั้นความกดอากาศยังมีความสัมพันธ์กันกับอุณหภูมิและระบบการเกิดลมบนพื้นโลกของเรา ความกดอากาศแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ บริเวณความกดอากาศต่ำ หรือ ความกดอากาศต่ำ (Low Pressure) หมายถึง บริเวณซึ่งมีปริมาณอากาศอยู่น้อย ซึ่งจะทำให้น้ำหนักของอากาศน้อยลงตามไป ด้วยเช่นกัน ทำให้อากาศเบาและลอยตัวสูงขึ้น เราเรียกว่า กระแสอากาศเคลื่อนขึ้น เมื่อเกิดกระแสอากาศเคลื่อนขึ้นจะเกิดการแทนที่ของอากาศ ปรากฏการณ์ดังกล่าวทำให้เรารู้สึกเย็น คือ เกิดลมขึ้น และลักษณะการพัดหมุนเวียนของลมในบริเวณศูนย์กลางความกดอากาศต่ำบริเวณส่วนต่างๆ ของโลก เช่น ในซีกโลกเหนือจะมีทิศทางการพัดทวนเข็มนาฬิกา ซีกโลกใต้จะพัดตามเข็มนาฬิกา ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจาการหมุนรอบตัวเองของโลกที่มีทิศทางหมุนทวนเข็มนาฬิกา เราเรียกบริเวณความกดอากาศต่ำในแผนที่อากาศว่า "ไซโคลน" (Cyclone) หรือ "ดีเปรสชั่น" (Depression) หมายถึงบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ และรอบๆ บริเวณความกดอากาศต่ำ มีความกดอากาศสูงอยู่รอบๆ ความกดอากาศสูงจะเคลื่อนเข้ามาแทนที่ศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ อากาศที่ศูนย์กลางความกดอากาศต่ำจะลอยขึ้นเบื้องบน อุณหภูมิจะลดต่ำลง ไอน้ำจะเกิดการ กลั่นตัวกลายเป็นเมฆฝน หรือ หิมะ ตกลงมา โดยทั่วไปสภาพอากาศไม่ดี มีฝนตก และมีพายุ ส่วน บริเวณความกดอากาศสูง หรือ ความกดอากาศสูง (High Pressure) หมายถึง บริเวณที่มีค่าความกดอากาศสูงกว่าบริเวณโดยรอบ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "แอนติไซโคลน" (Anti Cyclone) เกิดจากศูนย์กลางความกดอากาศสูง อากาศจะเคลื่อนตัวออกมายังบริเวณโดยรอบ โดยในซีกโลกเหนือจะมีทิศทางพัดตามเข็มนาฬิกา ในซีกโลกใต้จะมีทิศทางพัดทวนเข็มนาฬิกา เมื่ออากาศเคลื่อนที่ออกมาจากจุดศูนย์กลาง อากาศข้างบนก็จะเคลื่อนตัวจมลงแทนที่ ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นไม่เกิดการ กลั่นตัวของไอน้ำแต่อย่างใด สภาพอากาศโดยทั่วไปจึงปลอดโปร่ง ท้องฟ้าแจ่มใส

การแลกเปลี่ยนรังสีความร้อนและการถ่ายเทพลังงานความร้อนบนโลกของเรา

           โลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์โดยมีลักษณะของการส่งถ่ายความร้อนที่เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งและสามารถถ่ายโอนไปสู่อีกที่หนึ่งได้ รูปแบบการส่งถ่ายความร้อนที่สำคัญมี 3 ลักษณะ ได้แก่ การแผ่รังสี (Radiation) เป็นกระบวนการที่ความร้อนจากดวงอาทิตย์แผ่มายังโลก ทำให้มีความร้อนขึ้นโดยตรงโดยที่ ไม่ต้องอาศัยตัวกลาง เป็นการที่ดวงอาทิตย์ส่งผ่านพลังงานความร้อนมายังโลกโดยตรง เปรียบเทียบได้กับการที่เรานั่งใกล้กองไฟ เราจะรู้สึกได้ถึงการแผ่รังสีความร้อนจากกองไฟมาสู่ร่างกายเราโดยตรง ทำให้ร่างกายรู้สึกอบอุ่น เป็นต้น การนำ (Conduction) เป็นลักษณะของการถ่ายโอนความร้อนตามโมเลกุลที่อาศัยตัวกลางของวัตถุ เช่น เมื่อเรา เติมน้ำร้อนลงไปในถ้วยกาแฟ ถ้วยกาแฟจะมีอุณหภูมิสูงขึ้น เนื่องมาจากการนำความร้อนของน้ำร้อนผ่านโมเลกุลของน้ำไปยังถ้วยกาแฟจึงทำให้ถ้วยกาแฟมีอุณหภูมิสูงขึ้น การพา (Convection) เป็นกระบวนการเคลื่อนที่ของความร้อนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งที่ต้องอาศัยตัวกลางเป็นสื่อ ในการพาความร้อน โดยความร้อนเคลื่อนที่ไปกับโมเลกุลของวัตถุ เช่น การต้มน้ำในกาจะค่อยๆ มีอุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของน้ำจนกลายเป็นไอ ซึ่งมีความร้อนสูงและลอยขึ้นข้างบน ส่วนที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจะเคลื่อนที่ลงล่างหมุนเวียนกันไป การพาความร้อนในบรรยากาศของโลกมีส่วนช่วยให้ความร้อนกระจายจากบริเวณศูนย์สูตร ไปยังขั้วโลก และจากบริเวณผิวพื้นขึ้นไปในแนวดิ่ง หรือไปในแนวผิวพื้นซึ่งเราเรียกว่าลม เป็นต้น

จากการพาความร้อนของน้ำ จะทำให้เกิดการกระจายความร้อนลงไปในระดับล่างๆ 

ทำให้น้ำร้อนขึ้นทีละน้อย ส่วนพื้นดินจะไม่เกิดการปั่นป่วนได้เลยเพราะดินเป็นของแข็ง

จากการพาความร้อนของน้ำ จะทำให้เกิดการกระจายความร้อนลงไปในระดับล่างๆ 

ทำให้น้ำร้อนขึ้นทีละน้อย ส่วนพื้นดินจะไม่เกิดการปั่นป่วนได้เลยเพราะดินเป็นของแข็ง

           ปัจจัยที่มีผลต่อการรับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ พลังงานความร้อนที่ถูกส่งผ่านมายังโลกมีปริมาณที่แตกต่างกันไปตามเงื่อนไขและปัจจัย คือ ระยะเวลา เช่น จำนวนชั่วโมง วัน เดือน ของแสงที่ส่องมายังโลก ถ้าระยะเวลานานก็ย่อมได้รับพลังงานความร้อนมากขึ้น มุมของแสดงอาทิตย์ที่ตกกระทบ มุมที่แสงส่องสูงรังสีที่ส่งผ่านมาจะยิ่งเป็นแนวตรงและทำให้ได้รับพลังงานความร้อนสูง ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ถ้าระยะห่างระหว่างโลกและดวงอาทิตย์มากโลกจะได้รับพลังงานความร้อนน้อยกว่าระยะห่างที่มีค่าน้อย พลังงานความร้อนที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์จะไม่ได้รับเต็มที่ 100 เปอร์เซ็นต์ แต่จะเกิดการสูญเสียพลังงานความร้อน โดยกระบวนการ การกระจาย (Scattering) เป็นกระบวนการที่อนุภาคเล็กๆ และโมเลกุลของก๊าซในอากาศมีการแพร่ กระจายในส่วนที่การแผ่รังสีตกกระทบได้ทุกทิศทาง การกระจายรังสีของดวงอาทิตย์ที่เห็นได้เด่นชัด คือ สีน้ำเงินของท้องฟ้า เนื่องจากคลื่นแสงที่ส่องผ่านมาตกกระทบกับโมเลกุลของอากาศ และเกิดการกระจายออกไปในทุกทิศทาง แต่ที่เห็นท้องฟ้าเป็นสีน้ำเงินเนื่องมาจาก สีน้ำเงินของสเปกตรัม (Spectrum) ซึ่งเป็นความยาวคลื่นแสงที่สั้นกว่าสีอื่นๆ จะกระจายได้ดีกว่า เราจึงเห็นท้องฟ้าเป็นสีน้ำเงินนั่นเอง ส่วนในเวลาที่พระอาทิตย์ขึ้นและตก ท้องฟ้าจะมีสีแสดถึงสีแดง เนื่องจากแสงส่องผ่านเฉียงเข้ามาสู่บรรยากาศ การกระจายของความยาวคลื่นแสงที่เห็นได้ดีก็คือสีแสด และสีแดง นั่นเอง การดูดกลืน (Absorption) หมายถึง กระบวนการแผ่รังสีที่ตกกระทบไปยังสสาร ส่วนหนึ่งของรังสี จะคงอยู่ในสสาร อีกส่วนหนึ่งจะเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานรูปอื่น การดูดกลืนรังสีของดวงอาทิตย์มีผลต่อภาวะอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จะดูดกลืนรังสีอินฟาเรด (Infrared) ส่งผลต่อภาวะอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้เกิดภาวะอุณหภูมิเรือนกระจกของโลกได้ การสะท้อน (Reflection) การสะท้อนเกิดขึ้นเมื่อรังสีดวงอาทิตย์ตกกระทบกับวัตถุ และถูกสะท้อน จากพื้นผิว การสะท้อนจะแตกต่างกันไปตามพื้นผิว สี และวัสดุต่างๆ ตลอดจนมุมตกกระทบของแสงด้วย เช่น สีขาวจะสะท้อนแสงได้ดีกว่าสีดำ เป็นต้น            การรับและส่งถ่ายพลังงานความร้อนของพื้นดินและพื้นน้ำ การรับและส่งถ่ายพลังงานความร้อนของพื้นดินและพื้นน้ำ เมื่อโลกได้รับพลังงานความร้อน ร้อนจากดวงอาทิตย์ แต่พื้นผิวโลกมีทั้งส่วนที่เป็นพื้นดินและพื้นน้ำจึงทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างพื้นดินกับพื้นน้ำนั่นก็คือ ความสามารถในการรับและคายความร้อนระหว่างพื้นดินและพื้นน้ำมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เมื่อโลกได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ พื้นดินจะร้อนได้เร็วและร้อนได้มากกว่าพื้นน้ำ แต่เมื่อเกิดการคายความร้อน พื้นดินจะคายความร้อนได้ดีกว่าพื้นน้ำ สาเหตุดังกล่าวเกิดจาก ความร้อนจำเพาะของน้ำสูงกว่าพื้นดิน (ความร้อนจำเพาะ หมายถึง ปริมาณความ ร้อนซึ่งทำให้วัตถุนั้นมีอุณหภูมิสูงเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียสต่อมวล 1 กรัม) ดังนั้นเมื่อดินและน้ำได้รับพลังงานความร้อนในปริมาณที่เท่ากันน้ำจะร้อนได้ช้ากว่าดิน เช่น ถ้าน้ำมีความร้อนจำเพาะเป็น 1 ส่วน ดินจะมีความร้อนจำเพาะน้อยกว่า 0.5 ความโปร่งแสง น้ำเป็นสสารที่มีความโปร่งแสง ส่วนดินทึบแสง และดวงอาทิตย์สามารถส่องทะลุน้ำได้ดีกว่าพื้นดิน และความร้อนสามารถแพร่กระจายได้ดีในน้ำมากกว่าดิน จึงทำให้น้ำร้อนช้ากว่าดิน แต่น้ำจะร้อนได้ทั่วถึงกว่าดินซึ่งดินจะร้อนแต่เฉพาะผิวหน้าเท่านั้น และการปั่นป่วน เกิดจากการเคลื่อนไหวของน้ำ กระแสน้ำ การเกิดน้ำขึ้น น้ำลง และเกิดจากการพาความร้อนของน้ำ จะทำให้เกิดการกระจายความร้อนลงไปในระดับล่างๆ ทำให้น้ำร้อนขึ้นทีละน้อย ส่วนพื้นดินจะไม่เกิดการปั่นป่วนได้เลยเพราะดินเป็นของแข็ง

เราแบ่งชั้นบรรยากาศของโลกเป็นกี่ชั้น ?

           การแบ่งชั้นบรรยากาศของโลกพิจารณาโดยการใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์ในการจำแนก ศึกษาโดยการส่ง บอลลูน การตรวจสอบโดยการใช้คลื่นวิทยุ หรือการศึกษาจากดาวเทียม บรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกส่วนใหญ่ประมาณร้อยละ 97 อยู่สูงจากผิวโลกขึ้นไปประมาณไม่เกิน 29 กิโลเมตร และอีกประมาณร้อยละ 3 เป็นลักษณะของบรรยากาศที่มีการฟุ้งกระจาย ณ ความสูงที่มากขึ้นบรรยากาศจะเบาบางลงมาก ดังนั้นการกำหนดขอบเขตของบรรยากาศโลกจึงเป็นเรื่องที่ค่อนข้างยาก อย่างไรก็ตามเมื่อพิจารณาจากเกณฑ์ดังกล่าวข้างต้น เราแบ่งชั้นบรรยากาศออกได้เป็น ดังนี้ บรรยากาศชั้นโฮโมสเฟียร์ (Homosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่สูงจากพื้นโลกขึ้นไปไม่เกิน 90 กิโลเมตร เมื่อพิจารณาจากความ แตกต่างด้านอุณหภูมิสามารถแบ่งย่อยเป็น 3 ชั้นย่อย ได้แก่ บรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ (Troposphere) เป็นชั้นที่อยู่ติดกับพื้นโลก มีความหนาไม่เท่ากัน บรรยากาศชั้นนี้อยู่ใกล้ ชิดกับมนุษย์มากที่สุด มีระดับความสูงไม่เกิน 14 กิโลเมตร จากผิวดิน ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงเป็นไปในลักษณะ "ยิ่งสูงยิ่งหนาว" โดยที่อุณหภูมิจะลดลงทุก 0.6 องศาเซลเซียส ต่อความสูงที่เพิ่มขึ้นทุก 100 เมตร บรรยากาศชั้นนี้เป็นชั้นที่มีการเปลี่ยนแปลงของลมฟ้าอากาศ และปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศ เช่น ฝน เมฆ ลม พายุ เป็นต้น บรรยากาศชั้นนี้มีแนวสูงสุดของชั้นบรรยากาศเรียกว่า โทรโพพอส (Tropopause)   บรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือชั้นโทรโพพอสขึ้นไป เป็นชั้นบรรยากาศที่มี ความสูงตั้งแต่ 14 - 50 กิโลเมตร โดยถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนคือ ส่วนที่อยู่ชิดกับบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ เป็นส่วนล่าง มีโอโซนอยู่อย่างหนาแน่น ซึ่งเป็นรอยต่อของชั้น โทรโพพอส แนวโอโซนดังกล่าวทำหน้าที่ในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ และส่วนที่สองอยู่ถัดจากแนวโอโซนขึ้นไปจนถึง 50 กิโลเมตร ช่วงนี้อากาศจะเบาบางมาก มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคือ"ยิ่งสูงอากาศยิ่งร้อน " บรรยากาศชั้นนี้มีแนวสูงสุดเรียกว่า สตราโตพอส (Stratopause) เป็นชั้นที่มีอุณหภูมิคงที่บรรยากาศชั้นมีโซเฟียร์ (Mesosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีระดับความสูงจากพื้นดิน 50 – 90 กิโลเมตร มี อากาศเบาบางมาก การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคือ " ยิ่งสูงอุณหภูมิยิ่งลดต่ำลง " ชั้นบรรยากาศนี้สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้ดี และขณะเดียวกันด้วยคุณสมบัติทางด้านอุณหภูมิจึงเป็นเสมือนเกราะป้องกันหรือลดความรุนแรงของอุกาบาตที่จะตกมากระทบพื้นโลก โดยจะช่วยทำลายอุกาบาตให้ลุกไหม้ก่อนที่จะตกลงมาสู่พื้นโลก บรรยากาศชั้นนี้มีแนวสูงสุดเรียกว่า มีโซพอส (Mesopause)

         บรรยากาศชั้นเฮเทอโรสเฟียร์ (Heterosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่สูงระหว่าง 90 กิโลเมตร ถึง 10,000 กิโลเมตร เป็นเขตบรรยากาศ สุดท้ายที่มีอากาศเบาบาง ว่างเปล่า จนเข้าสู่ลักษณะสุญญากาศ แบ่งออกเป็น 2 ชั้นย่อย คือ บรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) อยู่สูงจากระดับพื้นดินไม่เกิน 90 - 350 กิโลเมตร มีแนวสูงสุด เรียกว่า ไอโอโนพอส (Ionospuase) เนื่องจากสภาพของบรรยากาศเบาบางมาก อนุภาคโปรตอนและอิเลคตรอนจึงหลุดออกสู่อวกาศได้อย่างง่ายดาย นอกจากนั้นบรรยากาศชั้นนี้เป็นสื่อไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี เนื่องจากความไม่สมดุลของประจุไฟฟ้าต่างๆ ที่เป็นองค์ประกอบ และอะตอมของก๊าซต่างๆ มีประจุไฟฟ้าลบน้อยเกินไป ลักษณะอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศนี้เป็นแบบ " ยิ่งสูงยิ่งร้อน " บรรยากาศชั้นนี้แยกย่อยได้ดังนี้ บรรยากาศชั้น D (D Layer) เกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultra Violet) ของดวงอาทิตย์ ทำให้ก๊าซไนตริกออกไซด์กลายเป็นประจุไฟฟ้า มีระดับความสูง 97 กิโลเมตร จากพื้นดิน ช่วยในการสะท้อนระบบคลื่นวิทยุคลื่นยาวกลับมายังพื้นโลก ตอนล่างของบรรยากาศชั้นนี้จะอยู่ในชั้นบรรยากาศ มีโซเฟียร์ บรรยากาศชั้น E (E Layer) เกิดจากการกระทำของรังสีเอกซ์ (X - Ray) จากดวงอาทิตย์ ทำให้ก๊าซไนโตรเจนในบรรยากาศกลายเป็นประจุไฟฟ้า มีระดับความสูงจากพื้นดินระหว่าง 110 - 150 กิโลเมตร ช่วยสะท้อนระบบคลื่นวิทยุคลื่นปานกลางกลับมายังพื้นโลก บรรยากาศชั้น F (F Layer) เป็นชั้นบรรยากาศที่เกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultra Violet) ของดวงอาทิตย์ ทำให้ก๊าซไนโตรเจนในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ กลายเป็นประจุไฟฟ้า มีระดับความสูงจากพื้นดินระหว่าง 150 - 300 กิโลเมตร ช่วยสะท้อนระบบคลื่นวิทยุคลื่นสั้นกลับมายังพื้นโลกบรรยากาศชั้นเอกโซเฟียร์ (Exosphere) คำว่า " เอกโซ " มาจากภาษากรีก แปลว่า " ชั้นนอก " เป็นบรรยากาศ ที่ห่อหุ้มโลกภายนอกสุด และจะกลืนเข้ากับห้วงอวกาศในที่สุด ไม่สามารถกำหนดได้ว่ามีขอบเขตเท่าใด ชั้นบรรยากาศมีอุณหภูมิสูงเนื่องจากความร้อนจากแสงอาทิตย์ ส่วนใหญ่คือก๊าซฮีเลียมและไฮโดรเจนที่ซ้อนกันอยู่ ชั้นบรรยากาศแมกนิโตสเฟียร์ (Magnetosphere) เป็นปรากฏการณ์ของสนามแม่เหล็กโลก เราเรียกว่าสนามแม่เหล็กภายนอก โดยอยู่สูงจาก ระดับพื้นดินไปประมาณ 13,000 กิโลเมตร ซึ่งนับว่าอยู่สูงจากชั้นบรรยากาศ เราจึงเรียกสนามแม่เหล็กภายนอกนี้ว่า แมกนิโตสเฟียร์ มีแนวสูงสุดเรียกว่า แมกนิโตพอส (Magnetopause) ลักษณะของสนามแม่เหล็กคล้ายกับวงแหวนล้อมรอบโลกเอาไว้ รูปร่างของแมกนิโตสเฟียร์จะเปลี่ยนไปตามอำนาจของพายุแม่เหล็กที่เราเรียกว่า ลมสุริยะ (Solar wind) และประจุไฟฟ้าโปรตอน อิเล็กตรอน จากดวงอาทิตย์

บรรยากาศของโลกเกิดขึ้นมาได้อย่างไร ?

            แรกเริ่มของการเกิดโลกเมื่อประมาณ 4.5 - 5 พันล้านปีมาแล้วนั้น โลกมีอุณหภูมิสูงถึง 8,000 องศา เซลเซียส ก๊าซต่างๆ ี่เกิดจากความร้อนของโลกมีการฟุ้งกระจายออกไปจากแรงดึงดูดของโลกส่วนหนึ่ง และสูญสลายไปในห้วงบรรยากาศ ขณะที่เวลาผ่านไปพื้นผิวโลกเริ่มเย็นตัวลง ก๊าซที่แทรกตัวอยู่ในหินหนืดของเปลือกโลกส่วนหนึ่งได้ถูกขับออกมา เราเรียกกระบวนการดังกล่าวว่า "การแยกก๊าซ" (Degassing) ในส่วนนี้จะเกิดพัฒนาการของส่วนประกอบของบรรยากาศโดยมีก๊าซต่างๆ ได้แก่ ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และอนุภาคของละอองไอน้ำ องค์ประกอบดังกล่าวประกอบกับการเย็นตัวของเปลือกโลก มีผลต่อการพัฒนาการบรรยากาศของโลก ได้แก่ การเกิดเมฆ เกิดฝนตก ซึ่งฝนในระยะแรกที่ตกมายังโลกจะกลายเป็นไอน้ำก่อน เนื่องจากอุณหภูมิผิวโลกที่ยังคงสูงอยู่ ต่อมาเมื่อโลกเย็นตัวลงฝนที่ตกลงมาจึงสามารถชะซึมลงดินได้และเกิดเป็นแหล่งน้ำแช่ขังอยู่ ปรากฏการณ์ต่างๆ มีพัฒนาการอย่างต่อเนื่องมานาน และกระบวนการเกิดก๊าซออกซิเจนบนพื้นผิวโลกได้พัฒนาขึ้นมาพร้อมๆ กัน ซึ่งจากการศึกษาสามารถสรุปได้เป็น 2 แนวทางคือ กรณีที่ 1 บรรยากาศในระยะแรกของโลก ประกอบด้วยก๊าซไนโตรเจน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และละอองไอน้ำ ซึ่งจากหลักการทางวิทยาศาสตร์ เมื่อโมเลกุลของน้ำสลายตัวในบรรยากาศอันเนื่องมาจากการกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลต จะเกิดอนุภาคของ ก๊าซไฮโดรเจน และอนุภาคของออกซิเจน เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่เบากว่าออกซิเจน จึงสามารถลอยสูงขึ้นและหลุดหายไปจากบรรยากาศได้ ต่างจากก๊าซออกซิเจนซึ่งมีมวลมากกว่า จึงยังคงตัวอยู่ในบรรยากาศต่อไป อย่างไรก็ตามการเกิดออกซิเจนจากกระบวนการดังกล่าวนี้จะมีปริมาณน้อยมาก กรณีที่ 2 ก๊าซออกซิเจนบนผิวโลกเกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช โดยมีสมมุติฐานว่า สิ่งมีชีวิตระยะแรกของโลกเป็นจำพวกแบคทีเรีย พืช และสัตว์เซลล์เดียว ซึ่งสามารถดำรงชีพอยู่ได้โดยไม่ต้องอาศัยออกซิเจน ปัจจุบันยังคงพบพืชชั้นต่ำสีเขียวอยู่ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวมีพัฒนาการในการสังเคราะห์แสงโดยอาศัยแสงจากดวงอาทิตย์ทำให้มีวิวัฒนาการเป็นพืชชั้นสูงในเวลาต่อมา       บรรยากาศโลกประกอบด้วยก๊าซต่าง ๆ มากมายหลายชนิดผสมกันอยู่โดยที่ไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีเกิด ขึ้น ส่วนใหญ่ก๊าซเหล่านี้จะมีอัตราส่วนค่อนข้างจะคงที่ในบรรยากาศ ได้แก่ ก๊าซไนโตรเจน ร้อยละ 78 ก๊าซออกซิเจน ร้อยละ 21 อาร์กอน ร้อยละ 0.93 และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ร้อยละ 0.03 โดยก๊าซทั้งสี่ชนิดเป็นส่วนประกอบที่ถาวร ซึ่งจากระดับพื้นดินไปจนถึงระยะทาง 80 - 100 กิโลเมตร จะไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลงของปริมาณก๊าซเหล่านี้ นอกจากก๊าซที่เป็นองค์ประกอบหลักแล้วยังมีก๊าซอื่นๆ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่น้อยมาก เช่น ก๊าซนีออน ก๊าซฮีเลียม ก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซโอโซน เป็นต้น สำหรับก๊าซโอโซนเราพบในระดับความสูงจากผิวโลกขึ้นไปมากๆ ซึ่งก๊าซโอโซนจะทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีบางชนิด นอกจากนั้นบรรยากาศยังคงมีส่วนประกอบอื่นๆ ได้แก่ อนุภาคแขวนลอยต่างๆ เช่น ฝุ่นละออง ผลึกเกลือ และสารอินทรีย์ เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีไอน้ำเป็นส่วนประกอบซึ่งไอน้ำเป็นส่วนสำคัญในการช่วยป้องกันความร้อนที่โลกดูดซับไว้ และทำหน้าที่ควบคุมการคายความร้อนของโลกออกสู่บรรยากาศอย่างไม่รวดเร็วเกิดไป เราอาจกล่าวได้ว่า ก๊าซ และองค์ประกอบต่างๆ ของบรรยากาศโลกส่วนใหญ่มีบทบาทมากในการทำให้พัฒนาการของสิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ต่อไป

ดาราจักร

ดาราจักร 'NGC 4414' ซึ่งเป็นดาราจักรชนิดก้นหอย
มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 56,000 ปีแสง
และอยู่ห่างจากโลกประมาณ 60 ล้านปีแสง

      ดาราจักร หรือ กาแล็กซี 
(อังกฤษ: galaxy) เป็นกลุ่งของดาวฤกษ์นับล้านดวง กับสสารระหว่างดาวอันประกอบด้วยแก๊ส ฝุ่น และสสารมืด[1][2] รวมอยู่ด้วยกันด้วยแรงโน้มถ่วง คำนี้มีที่มาจากภาษากรีกว่า galaxias [γαλαξίας] หมายถึง "น้ำนม" ซึ่งสื่อโดยตรงถึงดาราจักรทางช้างเผือก (Milky Way) ดาราจักรโดยทั่วไปมีขนาดน้อยใหญ่ต่างกัน นับแต่ดาราจักรแคระที่มีดาวฤกษ์ประมาณสิบล้านดวง[3] ไปจนถึงดาราจักรขนาดยักษ์ที่มีดาวฤกษ์นับถึงล้านล้านดวง[4] โคจรรอบศูนย์กลางมวลจุดเดียวกัน ในดาราจักรหนึ่ง ๆ ยังประกอบไปด้วยระบบดาวหลายดวง กระจุกดาวจำนวนมาก และเมฆระหว่างดาวหลายประเภทดวงอาทิตย์ของเราเป็นหนึ่งในบรรดาดาวฤกษ์ในดาราจักรทางช้างเผือก เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะซึ่งมีโลกและวัตถุอื่น ๆ โคจรโดยรอบ
        ในอดีตมีการแบ่งดาราจักรเป็นชนิดต่าง ๆ โดยจำแนกจากลักษณะที่มองเห็นด้วยตา รูปแบบที่พบโดยทั่วไปคือดาราจักรรี (elliptical galaxy)[5] ซึ่งปรากฏให้เห็นเป็นรูปทรงรี ดาราจักรชนิดก้นหอย (spiral galaxy) เป็นดาราจักรรูปร่างแบนเหมือนจาน ภายในมีแขนฝุ่นเป็นวงโค้ง ดาราจักรที่มีรูปร่างไม่แน่นอนหรือแปลกประหลาดเรียกว่าดาราจักรแปลก (peculiar galaxy) ซึ่งมักเกิดจากการถูกรบกวนด้วยแรงโน้มถ่วงของดาราจักรข้างเคียง อันตรกิริยาระหว่างดาราจักรในลักษณะนี้อาจส่งผลให้ดาราจักรมารวมตัวกัน และทำให้เกิดสภาวะที่ดาวฤกษ์มาจับกลุ่มกันมากขึ้นและกลายสภาพเป็นดาราจักรที่สร้างดาวฤกษ์ใหม่อย่างบ้าคลั่ง เรียกว่าดาราจักรชนิดดาวกระจาย (starburst galaxy) นอกจากนี้ดาราจักรขนาดเล็กที่ปราศจากโครงสร้างอันเชื่อมโยงกันก็มักถูกเรียกว่าดาราจักรไร้รูปแบบ (irregular galaxy)[6]เชื่อกันว่าในเอกภพที่สังเกตได้มีดาราจักรอยู่ประมาณหนึ่งแสนล้านแห่ง[7] ดาราจักรส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1,000 ถึง 100,000พาร์เซก[4] และแยกห่างจากกันและกันนับล้านพาร์เซก (หรือเมกะพาร์เซก)[8] ช่องว่างระหว่างดาราจักรประกอบด้วยแก๊สเบาบางที่มีความหนาแน่นเฉลี่ยต่ำกว่า 1 อะตอมต่อลูกบาศก์เมตร ดาราจักรส่วนใหญ่จะจับกลุ่มเรียกว่ากระจุกดาราจักร (cluster) ในบางครั้งกลุ่มของดาราจักรนี้อาจมีขนาดใหญ่มาก เรียกว่ากลุ่มกระจุกดาราจักร (supercluster) โครงสร้างขนาดมหึมาขึ้นไปกว่านั้นเป็นกลุ่มดาราจักรที่โยงใยถึงกันเรียกว่า ใยเอกภพ (filament) ซึ่งกระจายอยู่ครอบคลุมเนื้อที่อันกว้างใหญ่ไพศาลของเอกภพ[9]แม้จะยังไม่เป็นที่เข้าใจนัก แต่ดูเหมือนว่าสสารมืดจะเป็นองค์ประกอบกว่า 90% ของมวลในดาราจักรส่วนใหญ่ ข้อมูลจากการสังเกตการณ์พบว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งอาจอยู่ที่บริเวณใจกลางของดาราจักรจำนวนมาก แม้จะไม่ใช่ทั้งหมด มีข้อเสนอว่ามันอาจเป็นสาเหตุเริ่มต้นของนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ (active galactic nucleus: AGN) ซึ่งพบที่บริเวณแกนกลางของดาราจักร ดาราจักรทางช้างเผือกเองก็มีหลุมดำเช่นว่านี้อยู่ที่นิวเคลียสด้วยอย่างน้อยหนึ่งหลุม[10]

ดาวหาง

ดาวหางเวสต์

     ดาวหาง (อังกฤษ: Comet) คือ วัตถุชนิดหนึ่งในระบบสุริยะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ มีส่วนที่ระเหิดเป็นแก๊สเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดชั้นฝุ่นและแก๊สที่ฝ้ามัวล้อมรอบ และทอดเหยียดออกไปภายนอกจนดูเหมือนหาง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์จากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ไปบนนิวเคลียสของดาวหาง นิวเคลียสหรือใจกลางดาวหางเป็น "ก้อนหิมะสกปรก" ประกอบด้วยน้ำแข็งคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย และมีฝุ่นกับหินแข็งปะปนอยู่ด้วยกัน มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่กิโลเมตรไปจนถึงหลายสิบกิโลเมตร คาบการโคจรของดาวหางมีความยาวนานแตกต่างกันได้หลายแบบ ตั้งแต่คาบโคจรเพียงไม่กี่ปี คาบโคจร 50-100 ปี จนถึงหลายร้อยหรือหลายพันปี เชื่อว่าดาวหางบางดวงเคยผ่านเข้ามาในใจกลางระบบสุริยะเพียงครั้งเดียว แล้วเหวี่ยงตัวเองออกไปสู่อวกาศระหว่างดาว ดาวหางที่มีคาบการโคจรสั้นนั้นเชื่อว่าแต่เดิมเป็นส่วนหนึ่งอยู่ในแถบไคเปอร์ที่อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป ส่วนดาวหางที่มีคาบการโคจรยาวอาจมาจากแหล่งอื่น ๆ ที่ไกลจากดวงอาทิตย์ของเรามาก เช่นในกลุ่มเมฆออร์ตซึ่งประกอบด้วยเศษซากที่หลงเหลืออยู่จากการบีบอัดตัวของเนบิวลา ดาวหางเหล่านี้ได้รับแรงโน้มถ่วงรบกวนจากดาวเคราะห์รอบนอก (กรณีของวัตถุในแถบไคเปอร์) จากดวงดาวอื่นใกล้เคียง (กรณีของวัตถุในกลุ่มเมฆออร์ต) หรือจากการชนกัน ทำให้มันเคลื่อนเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์น้อยมีกำเนิดจากกระบวนการที่ต่างไปจากนี้ อย่างไรก็ดี ดาวหางที่มีอายุเก่าแก่มากจนกระทั่งส่วนที่สามารถระเหิดเป็นแก๊สได้สูญสลายไปจนหมดก็อาจมีสภาพคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์น้อยก็ได้ เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกหลายดวงเคยเป็นดาวหางมาก่อน นับถึงเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2009 มีรายงานการค้นพบดาวหางแล้ว 3,648 ดวง[1] ในจำนวนนี้หลายร้อยดวงเป็นดาวหางคาบสั้น การค้นพบยังคงมีอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่วนที่ค้นพบแล้วเป็นแค่เศษเสี้ยวเพียงเล็กน้อยของจำนวนดาวหางทั้งหมดเท่านั้น วัตถุอวกาศที่มีลักษณะคล้ายกับดาวหางในระบบสุริยะรอบนอกอาจมีจำนวนมากกว่าหนึ่งล้านล้านชิ้น[2] ดาวหางที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่ามีปรากฏโดยเฉลี่ยอย่างน้อยปีละหนึ่งดวง[3] ในจำนวนนี้หลายดวงมองเห็นได้เพียงจาง ๆ เท่านั้น ดาวหางที่สว่างมากจนสามารถสังเกตเห็นด้วยตาเปล่าได้โดยง่ายมักเรียกว่าดาวหางใหญ่ (อังกฤษ: Great Comet) นอกจากนี้ยังมีดาวหางประเภทเฉียดดวงอาทิตย์ ซึ่งมักจะแตกสลายเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากๆ อันเป็นผลจากแรงโน้มถ่วงมหาศาล เป็นที่มาของฝนดาวตกต่างๆ และดาวหางอีกจำนวนนับพันดวงที่มีวงโคจรไม่เสถียร

ดาวเคราะห์

           ดาวเคราะห์ (กรีก: πλανήτης; อังกฤษ: planetes หรือ "ผู้พเนจร") คือวัตถุขนาดใหญ่ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ก่อนคริสต์ทศวรรษ 1990 มีดาวเคราะห์ที่เรารู้จักเพียง 8 ดวง (ทั้งหมดอยู่ในระบบสุริยะ) ปัจจุบันเรารู้จักดาวเคราะห์ใหม่อีกมากกว่า 100 ดวง ซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบ คือ โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์
ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันมากที่สุดในปัจจุบันกล่าวว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากการยุบตัวลงของกลุ่มฝุ่นและแก๊ส พร้อมๆ กับการก่อกำเนิดดวงอาทิตย์ที่ใจกลาง ดาวเคราะห์ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง สามารถมองเห็นได้เนื่องจากพื้นผิวสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในระบบสุริยะมีดาวบริวารโคจรรอบ ยกเว้นดาวพุธและดาวศุกร์ และสามารถพบระบบวงแหวนได้ในดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อย่างดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน มีเพียงดาวเสาร์เท่านั้นที่สามารถมองเห็นวงแหวนได้ชัดเจนด้วยกล้องโทรทรรศน์
     นิยามของดาวเคราะห์
เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2549 ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ที่กรุงปราก สาธารณรัฐเช็ก ซึ่งประกอบด้วยนักดาราศาสตร์กว่า 2,500 คนจาก 75 ประเทศทั่วโลก ได้มีมติกำหนดนิยามใหม่ของดาวเคราะห์ ดังนี้ [1][2]



รูปดาวเคราะห์และดาวเคราะห์แคระในระบบสุริยะ
ขนาดดาวตามอัตราส่วนจริง (แนวขวาง) แต่ระยะทางไม่ถูกอัตราส่วน
เป็นดาวที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ซึ่งในที่นี้หมายถึงดวงอาทิตย์ แต่ไม่ใช่ดาวฤกษ์ และไม่ใช่ดวงจันทร์บริวาร
มีมวลมากพอที่จะมีแรงโน้มถ่วงดึงดูดตัวเองให้อยู่ในสภาวะสมดุลอุทกสถิต หรือรูปร่างใกล้เคียงกับทรงกลม
มีวงโคจรที่ชัดเจนและสอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียง
มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 500 ไมล์ (804.63 กิโลเมตร)
นิยามใหม่นี้ส่งผลให้ ดาวพลูโต (♇) และดาวอีรีส ซึ่งเคยนับเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 9 และ 10 ถูกปลดออกจากการเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ คงเหลือดาวเคราะห์เพียง 8 ดวง เนื่องจากดาวพลูโตไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูด และวงโคจรของสิ่งต่างๆ ที่อยู่นอกระบบสุริยะ ทั้งยังมีวงโคจรที่ไม่สอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียง และให้ถือว่าดาวพลูโตเป็น ดาวเคราะห์แคระ ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ

ดาวฤกษ์

ย่านก่อตัวของดาวฤกษ์ในดาราจักรเมฆแมเจลแลนใหญ่
ภาพจาก NASA/ESA

           ดาวฤกษ์ (อังกฤษ: star) คือวัตถุท้องฟ้าที่เป็นก้อนพลาสมาสว่างขนาดใหญ่ที่คงอยู่ได้ด้วยแรงโน้มถ่วง ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด คือ ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของโลก เราสามารถมองเห็นดาวฤกษ์อื่น ๆ ได้บนท้องฟ้ายามราตรี หากไม่มีแสงจากดวงอาทิตย์บดบัง ในประวัติศาสตร์ ดาวฤกษ์ที่โดดเด่นที่สุดบนทรงกลมท้องฟ้าจะถูกจัดเข้าด้วยกันเป็นกลุ่มดาว และดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดจะได้รับการตั้งชื่อโดยเฉพาะ นักดาราศาสตร์ได้จัดทำบัญชีรายชื่อดาวฤกษ์เพิ่มเติมขึ้นมากมาย เพื่อใช้เป็นมาตรฐานในการตั้งชื่อดาวฤกษ์ตลอดอายุขัยส่วนใหญ่ของดาวฤกษ์ มันจะเปล่งแสงได้เนื่องจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่แกนของดาว ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานจากภายในของดาว จากนั้นจึงแผ่รังสีออกไปสู่อวกาศ ธาตุเคมีเกือบทั้งหมดซึ่งเกิดขึ้นโดยธรรมชาติและหนักกว่าฮีเลียมมีกำเนิดมาจากดาวฤกษ์ทั้งสิ้น โดยอาจเกิดจากการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์ระหว่างที่ดาวยังมีชีวิตอยู่ หรือเกิดจากการสังเคราะห์นิวเคลียสของซูเปอร์โนวาหลังจากที่ดาวฤกษ์เกิดการระเบิดหลังสิ้นอายุขัย นักดาราศาสตร์สามารถระบุขนาดของมวล อายุ ส่วนประกอบทางเคมี และคุณสมบัติของดาวฤกษ์อีกหลายประการได้จากการสังเกตสเปกตรัม ความสว่าง และการเคลื่อนที่ในอวกาศ มวลรวมของดาวฤกษ์เป็นตัวกำหนดหลักในลำดับวิวัฒนาการและชะตากรรมในบั้นปลายของดาว ส่วนคุณสมบัติอื่นของดาวฤกษ์ เช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง การหมุน การเคลื่อนที่ และอุณหภูมิ ถูกกำหนดจากประวัติวิวัฒนาการของมัน แผนภาพคู่ลำดับระหว่างอุณหภูมิกับความสว่างของดาวฤกษ์จำนวนมาก ที่รู้จักกันในชื่อ ไดอะแกรมของแฮร์ทสชปรุง-รัสเซลล์ (H-R ไดอะแกรม) ช่วยทำให้สามารถระบุอายุและรูปแบบวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ได้
ดาวฤกษ์ถือกำเนิดขึ้นจากเมฆโมเลกุลที่ยุบตัวโดยมีไฮโดรเจนเป็นส่วนประกอบหลัก รวมไปถึงฮีเลียม และธาตุอื่นที่หนักกว่าอีกจำนวนหนึ่ง เมื่อแก่นของดาวฤกษ์มีความหนาแน่นมากเพียงพอ ไฮโดรเจนบางส่วนจะถูกเปลี่ยนเป็นฮีเลียมผ่านกระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชั่นอย่างต่อเนื่อง[1] ส่วนภายในที่เหลือของดาวฤกษ์จะนำพลังงานออกจากแก่นผ่านทางกระบวนการแผ่รังสีและการพาความร้อนประกอบกัน ความดันภายในของดาวฤกษ์ป้องกันมิให้มันยุบตัวต่อไปจากแรงโน้มถ่วงของมันเอง เมื่อเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่แก่นของดาวหมด ดาวฤกษ์ที่มีมวลอย่างน้อย 0.4 เท่าของดวงอาทิตย์[2] จะพองตัวออกจนกลายเป็นดาวยักษ์แดง ซึ่งในบางกรณี ดาวเหล่านี้จะหลอมธาตุที่หนักกว่าที่แก่นหรือในเปลือกรอบแก่นของดาว จากนั้น ดาวยักษ์แดงจะวิวัฒนาการไปสู่รูปแบบเสื่อม มีการรีไซเคิลบางส่วนของสสารไปสู่สสารระหว่างดาว สสารเหล่านี้จะก่อให้เกิดดาวฤกษ์รุ่นใหม่ซึ่งมีอัตราส่วนของธาตุหนักที่สูงกว่า[3]
ระบบดาวคู่และระบบดาวหลายดวงประกอบด้วยดาวฤกษ์สองดวงหรือมากกว่านั้นซึ่งยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงโน้มถ่วง และส่วนใหญ่มักจะโคจรรอบกันในวงโคจรที่เสถียร เมื่อดาวฤกษ์ในระบบดาวดังกล่าวสองดวงมีวงโคจรใกล้กันมากเกินไป ปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงระหว่างดาวฤกษ์อาจส่งผลกระทบใหญ่หลวงต่อวิวัฒนาการของพวกมันได้[4] ดาวฤกษ์สามารถรวมตัวกันเป็นส่วนหนึ่งอยู่ในโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงโน้มถ่วง เช่น กระจุกดาวหรือ ดาราจักร ได้

วัตถุท้องฟ้าของเมซีเย

      วัตถุท้องฟ้าของเมซีเย (อังกฤษ: Messier object) เป็นกลุ่มของวัตถุทางดาราศาสตร์ที่มีการจัดหมวดหมู่ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ ชาร์ล เมซีเย ในผลงานชุด "Catalogue des Nébuleuses et des Amas d'Étoiles" (รายการเนบิวลาและกระจุกดาว) ซึ่งเผยแพร่ในปี ค.ศ. 1771 แนวคิดเริ่มแรกของการจัดทำรายการวัตถุทางดาราศาสตร์นี้ เนื่องจากเมซีเยเป็นนักล่าดาวหาง และมีความสับสนกับวัตถุท้องฟ้าบางอย่างที่ดูคล้ายดาวหางแต่ไม่ใช่ดาวหาง เขาจึงจัดทำรายการวัตถุท้องฟ้าขึ้น โดยความช่วยเหลือของเพื่อนร่วมงานชื่อ ปีแยร์ เมแช็ง (Pierre Méchain)
รายการวัตถุชุดแรกมี 45 รายการ ตั้งแต่หมายเลข M1 ถึง M45 ส่วนชุดสุดท้ายที่พิมพ์เผยแพร่โดยเมซีเย มี 103 รายการ ต่อมามีการเพิ่มรายการเข้าไปโดยนักดาราศาสตร์คนอื่น เนื่องจากเห็นว่ามีการบันทึกเพิ่มเติมจากเมซีเยและเมไคน์ แสดงให้เห็นว่าคนทั้งสองรู้จักวัตถุท้องฟ้าเหล่านั้นอยู่แล้ว ผู้แรกที่เพิ่มรายการวัตถุท้องฟ้าเข้าไปเป็นรายการที่ M104 คือ คามิลล์ ฟลามเมเรียน ในปี ค.ศ. 1921 ต่อมาหมายเลข M105 ถึง M107 เพิ่มโดย เฮเลน ซอว์เยอร์ ฮอกก์ ในปี 1947 รายการที่ M108 และ M109 เพิ่มโดย โอเวน กินเกอริช ในปี 1960 สุดท้ายหมายเลข M110 เพิ่มโดย เคนเนธ กลิน โจนส์[1]อนึ่ง วัตถุท้องฟ้าหมายเลข M102 ไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจน เป็นไปได้ว่าอาจเป็นดาราจักร M101 หรือดาราจักร NGC 5866 ก็ได้
รายการวัตถุท้องฟ้าของเมซีเยมีแต่เฉพาะสิ่งที่ปรากฏอยู่บนท้องฟ้าซีกเหนือ เนื่องจากเขาเติบโตและทำงานอยู่แต่เฉพาะในประเทศฝรั่งเศส ดังนั้นวัตถุท้องฟ้าสำคัญบางรายการทางซีกโลกใต้ เช่น เมฆแมเจลแลนใหญ่และเล็ก จึงไม่ได้อยู่ในรายการนี้ด้วย นอกจากนี้ วัตถุท้องฟ้าของเมซีเยได้มาจากการสังเกตการณ์ผ่านกล้องสองตาหรือกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก ดังนั้น นักดาราศาสตร์สมัครเล่นทั่วไปก็สามารถมองเห็นวัตถุท้องฟ้าเหล่านั้นได้ ในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิจะมีการจัดการ "เมซีเยมาราธอน" โดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นมาแข่งขันกันเพื่อค้นหาวัตถุท้องฟ้าของเมซีเย เนื่องจากฟ้ากระจ่างจนสามารถมองเห็นวัตถุท้องฟ้าในรายการได้ทั้งหมด[2]