คุณมีความเข้าใจผิดเกี่ยวกับระบบสุริยะ

ZNews•04/05/2023

[โฆษณา_1]

เทคโนโลยี

นิตยสารฉบับย่อ

วันเสาร์ที่ 29 เมษายน 2566 เวลา 17:12 น. (GMT+7)
17:12 29/4/2023

ภาพประกอบระบบสุริยะไม่ได้แสดงขนาดหรือการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในจักรวาลอย่างถูกต้องแม่นยำ

คุณอาจเคยเห็นภาพระบบสุริยะมามากมายแล้ว แต่เพื่อจุดประสงค์ในการอธิบาย ภาพเหล่านั้นมักไม่ได้แสดงขนาดที่แท้จริง ส่วนใหญ่จะขยายขนาดของดาวเคราะห์และวางตำแหน่งดาวเคราะห์ให้ใกล้กันมากกว่าความเป็นจริง เพื่อให้ผู้ชมมองเห็นภาพได้ง่ายขึ้น หากคุณสังเกตระบบสุริยะในชีวิตจริง วัตถุบนท้องฟ้าทั้งหมดจะเล็ก จาง และอยู่ห่างกันเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ในจักรวาลที่แท้จริง ระบบสุริยะมีลักษณะเหมือนท้องฟ้ายามค่ำคืนที่มองเห็นจากโลก อันที่จริง เมื่อเรามองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามค่ำคืน เรากำลังมองเห็นส่วนใหญ่ของระบบสุริยะ

ภาพแสดงดาวเคราะห์และวงโคจรตามสเกลจริง โดยวงโคจรบางวง รวมถึงวงโคจรของโลก อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเคราะห์ชั้นนอกอย่างเห็นได้ชัด ภาพ: Spacecentre

หากจำลองตามสเกลจริง จากมุมมองภายนอก วัตถุที่สังเกตได้ง่ายที่สุดคือดวงอาทิตย์ แต่ถึงกระนั้นก็เป็นเพียงจุดแสงเล็กๆ เท่านั้น ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่บางดวงดูเหมือนดาวฤกษ์ ในขณะที่บางดวงก็จางเกินกว่าจะมองเห็นได้

การเคลื่อนที่จริงของโลกและระบบสุริยะ

ดาวเคราะห์ทุกดวงหมุนรอบแกนของตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ คนบนโลกอาจรู้สึกเหมือนตัวเองยืนอยู่กับที่ แต่ในระดับจักรวาลนั้นไม่ใช่เช่นนั้น โลกหมุนรอบแกนของตัวเองด้วยความเร็วเกือบ 1700 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือ 0.5 กิโลเมตรต่อวินาที

ตัวเลขนี้อาจดูมากในตอนแรก แต่เมื่อเทียบกับการเคลื่อนไหวอื่นๆ ภายในระบบสุริยะและกาแล็กซีทางช้างเผือกที่มีอิทธิพลและกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในจักรวาลแล้ว ตัวเลขนี้ก็ยังไม่ใช่ตัวเลขที่แปลกแต่อย่างใด

เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วที่เร็วกว่าการโคจรรอบตัวเองมาก ความเร็วของโลกในการโคจรรอบดวงอาทิตย์คือ 30 กิโลเมตรต่อวินาที หลังจาก 365 วัน โลกจะกลับมายังจุดเริ่มต้น หรือกล่าวให้แม่นยำกว่านั้นคือ ใกล้จุดเริ่มต้น เพราะดวงอาทิตย์ก็ไม่ได้อยู่นิ่งเช่นกัน

แบบจำลองที่แม่นยำของวิถีการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ จากนั้นเคลื่อนที่ผ่านกาแล็กซีในทิศทางการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน โดยยังคงอยู่ในระนาบเดียวกันเสมอ ภาพ: ไรส์ เทย์เลอร์

ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ กลุ่มก๊าซ อนุภาคฝุ่น หลุมดำ สสารมืด และสิ่งอื่นๆ อีกมากมายในกาแล็กซีทางช้างเผือกล้วนกำลังเคลื่อนที่ จากจุดสังเกตของโลก ซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์กลางกาแล็กซีประมาณ 25,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์โคจรรอบกาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นวงรี โดยโคจรครบรอบหนึ่งครั้งทุกๆ 220–250 ล้านปี

ความเร็วโดยประมาณของดวงอาทิตย์ระหว่างการเดินทางครั้งนี้อยู่ที่ประมาณ 200–220 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งเป็นตัวเลขที่สูงมากเมื่อเทียบกับความเร็วในการหมุนของโลกและความเร็วในการหมุนรอบดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เอียงทำมุมกับระนาบการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์รอบกาแล็กซี

อย่างไรก็ตาม ตลอดการเดินทาง ดาวเคราะห์เหล่านั้นยังคงอยู่ในระนาบเดียวกัน โดยไม่มีปรากฏการณ์ที่ดวงหนึ่งเคลื่อนที่นำหน้าอีกดวงหนึ่ง หรือถูกดึงไปข้างหลัง ดังที่ภาพประกอบบางภาพมักแสดงให้เห็น

368 กิโลเมตรต่อวินาที คือความเร็วที่มนุษย์เคลื่อนที่ในอวกาศ

และกาแล็กซีทางช้างเผือกทั้งหมดไม่ได้อยู่นิ่ง แต่กำลังเคลื่อนที่เนื่องจากแรงดึงดูดของสสารในจักรวาล ในกระจุกกาแล็กซีท้องถิ่น ซึ่งเป็นกลุ่มกาแล็กซีมากกว่า 50 แห่ง รวมทั้งทางช้างเผือกด้วยนั้น สามารถวัดความเร็วในการเคลื่อนที่ของทางช้างเผือกได้เมื่อเทียบกับกาแล็กซีที่ใหญ่ที่สุดในกระจุกนั้น คือ กาแล็กซีแอนโดรเมดา

กาแล็กซีนี้กำลังเคลื่อนที่เข้าหาดวงอาทิตย์ของเราด้วยความเร็ว 301 กิโลเมตรต่อวินาที เมื่อพิจารณาถึงการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกแล้ว กาแล็กซีแอนโดรเมดาและกาแล็กซีทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่เข้าหากันด้วยความเร็วประมาณ 109 กิโลเมตรต่อวินาที

ในระดับที่ใหญ่ที่สุด ไม่ใช่แค่โลกและดวงอาทิตย์เท่านั้นที่เคลื่อนที่ แต่กาแล็กซีทั้งหมดและกระจุกดาวใกล้เคียงต่างก็เคลื่อนที่เนื่องจากแรงที่มองไม่เห็น ภาพ: NASA/ESA

กระจุกกาแล็กซีในบริเวณนี้ แม้จะมีขนาดใหญ่และประกอบด้วยกาแล็กซีจำนวนมาก แต่ก็ไม่ได้อยู่โดดเดี่ยว กาแล็กซีอื่นๆ และกระจุกกาแล็กซีโดยรอบต่างส่งแรงดึงดูดมาสู่กระจุกกาแล็กซีนี้ นักวิทยาศาสตร์ ประเมินว่าโครงสร้างเหล่านี้ซึ่งอยู่ห่างไกลจากโลกมาก จะเพิ่มความเร็วให้กับกระจุกกาแล็กซีนี้อีกประมาณ 300 กิโลเมตรต่อวินาที

เมื่อรวมการเคลื่อนที่ทั้งหมดเหล่านี้เข้าด้วยกัน—การหมุนของโลกบนแกนของตัวเอง การที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ การที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปรอบกาแล็กซี ทางช้างเผือกเคลื่อนที่เข้าหากาแล็กซีแอนโดรเมดา และการที่กระจุกกาแล็กซีในบริเวณใกล้เคียงถูกดึงดูดและผลักดันโดยบริเวณโดยรอบ—นั่นคือความเร็วที่เรากำลังเคลื่อนที่ผ่านจักรวาลจริงๆ

อีธาน ซีกัล นักศึกษาปริญญาเอกด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฟลอริดา ผู้เขียนบล็อก Starts With A Bang ระบุว่า ความเร็วในการเคลื่อนที่อาจสูงถึง 368 กิโลเมตรต่อวินาทีในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง บวก หรือลบประมาณ 30 กิโลเมตรต่อวินาที ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีและทิศทางการหมุนของโลก

โลกของเราและดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ในระนาบเดียวกัน และระนาบทั้งหมดนั้นเคลื่อนที่ในวงโคจรวงรีผ่านกาแล็กซีทางช้างเผือก

เนื่องจากดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์ทั้งหมดในกาแล็กซีเคลื่อนที่ในวงโคจรวงรีเช่นกัน ระบบสุริยะจึงปรากฏว่าเคลื่อนที่เข้าและออกจากระนาบของทางช้างเผือกเป็นวัฏจักรหลายสิบล้านปี และใช้เวลาประมาณ 200-250 ล้านปีในการหมุนรอบทางช้างเผือกหนึ่งรอบ

คำถามสำคัญ - จักรวาล

หนังสือเล่มนี้กล่าวถึงประเด็นพื้นฐานในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ในรูปแบบของการอภิปรายคำถาม 20 ข้อเกี่ยวกับดาราศาสตร์และจักรวาล เช่น จักรวาลคืออะไร? จักรวาลกว้างใหญ่ไพศาลเพียงใด? ทำไมดาวเคราะห์จึงโคจรรอบโลกอยู่เสมอ?...

ฮวางนาม

จักรวาล ระบบสุริยะ วงโคจรของโลก ความเร็ว