ดวงอาทิตย์ (The Sun)

ดวงอาทิตย์เป็นวัตถุที่เด่นชัดและมีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มีความร้อน ส่องแสงได้ด้วยตัวเอง มีมวลประมาณ 99.8% ของมวลรวมทั้งหมด เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1,391,000 กิโลเมตร มีมวลประมาณ 332,000 เท่าของโลก ซึ่งถ้าเอาโลกมาเรียงกันตามแนวเส้นศูนย์สูตรจะต้องใช้โลกถึง 109 ดวง และถ้าเอาโลกใส่เข้าไปในดวงอาทิตย์จะใส่โลกเข้าไปได้ถึง 1.3 ล้านโลก

ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลกประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร เป็นแหล่งของแสงสว่าง ความร้อน และพลังงานของระบบสุริยะ แรงดึงดูดของดวงอาทิตย์เป็นตัวทำให้คงสภาพของระบบสุริยะอยู่ได้

ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยธาตุหลักเพียง 2 ธาตุ คือ ไฮโดรเจน 92 ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยธาตุหลักเพียง 2 ธาตุ คือ ไฮโดรเจน 92.1% และ ฮีเลียม 7.8% ยังมีธาตุอื่นๆ อีกประมาณ 0.1% สัดส่วนของส่วนประกอบจะเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา พลังงานของดวงอาทิตย์ได้จากปฏิกิริยาทางนิวเคลียร์ที่เปลี่ยนไฮโดรเจนไปเป็นฮีเลียมในบริเวณแกนกลางของดวงอาทิตย์ โดยขบวนการนิวเคลียร์ฟิวชัน ดวงอาทิตย์ทำการเปลี่ยนไฮโดรเจนไปเป็นฮีเลียมด้วยอัตรา 4 ล้านตันต่อวินาที ซึ่งจากอัตรานี้ดวงอาทิตย์จะมีอายุประมาณ 30 พันล้านปี

การกำเนิดของดวงอาทิตย์เชื่อว่าเกิดจากการรวมตัวของวัตถุในอวกาศ ในขั้นตอนเริ่มต้นของการเกิด ดวงอาทิตย์อาจเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่าเมฆฝุ่น (dust cloud) ซึ่งได้จากการรวมกลุ่มของฝุ่นและก๊าซด้วยแรงดึงดูด เมื่อเมฆฝุ่นหนาแน่นขึ้นจนไม่มีสภาพของช่องว่างซึ่งเป็นจุดเริ่มของดวงอาทิตย์ เรียกขั้นตอนนี้ว่า เนบิวลา (nebula)

ชั้นผิวนอกสุดของดวงอาทิตย์แสดงให้เห็นถึง ความเร็วในการหมุนที่แตกต่างกัน บริเวณที่เป็นศูนย์สูตรจะใช้เวลาหมุน 25.4 วัน ส่วนบริเวณขั้วจะใช้เวลาหมุน 36 วัน ซึ่งลักษณะดังกล่าวเกิดเนื่องจากว่าดวงอาทิตย์เป็นวัตถุที่มีสถานะไม่เป็นของแข็ง ความแตกต่างของการหมุนน่าจะเกิดขึ้นกับส่วนของโครงสร้างภายในด้วย ส่วนที่เป็นแกนกลางของดวงอาทิตย์มีการหมุนในลักษณะที่เป็นของแข็ง

พื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า photosphere มีอุณหภูมิประมาณ 5800 K และความดันประมาณ 340 เท่าของพื้นโลกที่ระดับน้ำทะเล มีจุดดับ (sunspots) ซึ่งเป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ คือประมาณ 3800 K

จุดดับอาจมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 50,000 กิโลเมตร สาเหตุของการเกิดยังมีความซับซ้อนและไม่เข้าใจถึงกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็ก

บริเวณที่เรียกว่า chronosphere วางตัวอยู่เหนือชั้น photosphere พลังงานจากภายในดวงอาทิตย์ถูกส่งผ่านบริเวณนี้

ส่วนบริเวณที่อยู่เหนือ chronosphere เรียกว่า corona เป็นส่วนนอกสุดของบรรยากาศของดวงอาทิตย์ ซึ่งขยายตัวออกสู่บรรยากาศเป็นระยะทางหลายล้านกิโลเมตร แต่จะสามารถสังเกตเห็นได้เฉพาะเมื่อเกิดสุริยุปราคา (eclipse) อุณหภูมิบริเวณ corona ประมาณ 1,000,000 K

สนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์มีความเข้มสูงมากและมีความซับซ้อนมาก ส่วนของ magnetosphere หรืออาจเรียกว่า heliosphere ขยายออกไปจนถึงดาวพลูโต

ดวงอาทิตย์ปลดปล่อยอนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุ เช่น อิเลคตรอนและโปรตอน ซึ่งเรียกกันว่า ลมสุริยะ (solar wind) ซึ่งแพร่กระจายออกไปในระบบสุริยะด้วยความเร็วประมาณ 450 กิโลเมตรต่อวินาที

ลมสุริยะและอนุภาคพลังงานสูงที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ สามารถไปรบกวนตั้งแต่ระบบสายไฟฟ้าจนถึงระบบสื่อสารคลื่นวิทยุ หรืออาจทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า aurora borealis

ดวงอาทิตย์ซึ่งเชื่อว่ามีอายุประมาณ 4 ดวงอาทิตย์ซึ่งเชื่อว่ามีอายุประมาณ 4.5 พันล้านปี ได้ใช้ไฮโดรเจนไปครึ่งหนึ่งแล้ว และจะยังคงสามารถปลดปล่อยพลังงานได้อีกประมาณ 5 พันล้านปี ซึ่งเมื่อถึงตอนนั้นฮีเลียมจะหลอมกลายเป็นธาตุที่มีน้ำหนักสูงขึ้น ขนาดของดวงอาทิตย์ก็จะขยายขึ้นด้วย ซึ่งอาจขยายใหญ่มาถึงโลกได้ เรียกดวงอาทิตย์ช่วงนี้ว่า ดาวยักษ์แดง (red giant) หลังจากนั้นจะเกิดการหดตัวอย่างรวดเร็วกลายเป็น ดาวแคระขาว (white dwarf) ซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของการเกิดของดวงดาว และต้องใช้เวลาอีกเป็นพันพันล้านปีในการทำให้มันเย็นตัวลง