คุณเข้าใจผิดเกี่ยวกับระบบสุริยะ

เทคโนโลยี

นิตยสารมินิ

วันเสาร์ที่ 29 เมษายน 2566 17:12 น. (GMT+7)
17:12 29 เมษายน 2566

ภาพประกอบของระบบสุริยะไม่ได้แสดงขนาดและการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในอวกาศอย่างถูกต้อง

คุณอาจเคยเห็นภาพถ่ายของระบบสุริยะมาบ้างแล้ว แต่เพื่อเป็นภาพประกอบ เรามักจะไม่ได้แสดงภาพเหล่านี้ตามมาตราส่วน ส่วนใหญ่มักจะขยายขนาดของดาวเคราะห์ให้ใหญ่เกินจริงและจัดวางให้ใกล้กันมากกว่าความเป็นจริงเพื่อให้ผู้ชมมองเห็นได้สะดวกยิ่งขึ้น หากเราสังเกตระบบสุริยะในชีวิตจริง เราจะพบว่าวัตถุท้องฟ้าทั้งหลายมีขนาดเล็ก ริบหรี่ และอยู่ห่างกันมาก จนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ในจักรวาลที่แท้จริง ระบบสุริยะมีลักษณะเหมือนกับท้องฟ้าในยามค่ำคืนที่มองจากโลก ในความเป็นจริงเมื่อเรามองขึ้นไปบนท้องฟ้าในยามค่ำคืน เราจะเห็นระบบสุริยะเป็นส่วนใหญ่

ดาวเคราะห์และวงโคจรของพวกมันมีขนาดตามมาตราส่วน โดยวงโคจรบางวงรวมทั้งวงโคจรของโลกจะอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเคราะห์ชั้นนอกมาก ภาพถ่าย: Spacecenter

หากจำลองในขนาดจริงและมองจากภายนอก วัตถุที่สังเกตได้ง่ายที่สุดก็คือดวงอาทิตย์ แต่เป็นเพียงจุดแสงเล็กๆ เท่านั้น ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่บางดวงมีลักษณะเหมือนดวงดาว แต่บางดวงก็มืดเกินกว่าจะมองเห็นได้

การเคลื่อนที่จริงของโลกและระบบสุริยะ

ดาวเคราะห์ทุกดวงหมุนรอบแกนของตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ คนบนโลกอาจรู้สึกเหมือนว่าตนกำลังหยุดนิ่งอยู่ แต่ในระดับจักรวาลไม่ใช่เช่นนั้น โลกหมุนรอบแกนด้วยความเร็วเกือบ 1,700 กม./ชม. หรือ 0.5 กม./วินาที

ตัวเลขนี้อาจฟังดูมากในตอนแรก แต่เมื่อเทียบกับการเคลื่อนตัวอื่นๆ ของระบบสุริยะและทางช้างเผือกที่ส่งผลและสร้างความเร็วให้กับทั้งดาวเคราะห์ในจักรวาลแล้ว ตัวเลขนี้ก็ไม่ใช่เลขคี่เลย

เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เร็วกว่าการหมุนรอบตัวเองมาก ความเร็วของโลกที่เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์คือ 30 กิโลเมตรต่อวินาที หลังจากผ่านไป 365 วัน โลกจะกลับสู่จุดเริ่มต้น หรือพูดให้ชัดเจนกว่านั้นคือ ใกล้เคียงกับจุดเริ่มต้น เนื่องจากดวงอาทิตย์ก็ไม่ได้หยุดนิ่งเช่นกัน

แบบจำลองที่แม่นยำของวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ จากนั้นเคลื่อนที่ผ่านกาแล็กซีในทิศทางการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน ในขณะที่ยังคงอยู่ในระนาบเดียวกันเสมอ ภาพถ่ายโดย: Rhys Taylor

ดวงดาว ดาวเคราะห์ เมฆก๊าซ อนุภาคฝุ่น หลุมดำ สสารมืด และอื่นๆ ในกาแล็กซีทางช้างเผือก ล้วนอยู่ในการเคลื่อนที่ จากตำแหน่งสังเกตของโลก ซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์กลางกาแล็กซี่ประมาณ 25,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์โคจรรอบทางช้างเผือกเป็นรูปวงรี โดยโคจรครบรอบหนึ่งครั้งทุก 220–250 ล้านปี

ความเร็วของดวงอาทิตย์ในระหว่างการเดินทางครั้งนี้คาดว่าอยู่ที่ประมาณ 200–220 กม./วินาที ซึ่งถือว่าสูงมากเมื่อเทียบกับความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลกและความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลกรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เอียงทำมุมกับระนาบการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์รอบกาแล็กซี

อย่างไรก็ตาม ตลอดการเดินทางนั้น ดาวเคราะห์ต่างๆ จะยังคงอยู่ในระนาบเดียวกัน โดยไม่มีปรากฏการณ์ของการอยู่ข้างหน้าหรือถูกดึงไว้ข้างหลัง ตามที่ภาพประกอบบางภาพมักจะแสดงให้เห็น

368 กม./วินาที คือความเร็วที่มนุษย์เคลื่อนที่ในอวกาศ

และทั้งกาแล็กซี่มิได้อยู่นิ่ง แต่เคลื่อนที่เนื่องจากแรงดึงดูดของสสารในจักรวาล ในกระจุกดาวท้องถิ่นซึ่งประกอบด้วยกาแล็กซีมากกว่า 50 แห่ง รวมทั้งกาแล็กซีทางช้างเผือก สามารถวัดความเร็วการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีทางช้างเผือกได้เมื่อเปรียบเทียบกับกาแล็กซีที่ใหญ่ที่สุดในกระจุกดาวอย่างกาแล็กซีแอนดรอเมดา

กาแล็กซีนี้กำลังเคลื่อนที่เข้ามาหาดวงอาทิตย์ด้วยความเร็ว 301 กม./วินาที เมื่อคำนึงถึงการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ในทางช้างเผือก แอนดรอเมดาและทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่เข้าหากันด้วยความเร็วประมาณ 109 กม./วินาที

ในระดับที่ใหญ่ที่สุด ไม่ใช่แค่โลกและดวงอาทิตย์เท่านั้นที่เคลื่อนที่ แต่รวมถึงกาแล็กซีทั้งหมดและกลุ่มดาวในท้องถิ่นด้วยที่เคลื่อนที่เนื่องจากแรงที่มองไม่เห็น ภาพ: NASA/ ESA

กระจุกดาวในท้องถิ่นนี้แม้จะมีขนาดใหญ่และประกอบด้วยกาแล็กซีจำนวนมาก แต่ก็ไม่ได้แยกตัวอยู่โดดเดี่ยว กาแล็กซีอื่นและกระจุกดาวโดยรอบก็มีแรงดึงดูดเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์ ประมาณว่าโครงสร้างที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้สร้างความเร็วเพิ่มขึ้นอีก 300 กม./วินาที

เมื่อนำการเคลื่อนไหวทั้งหมดเหล่านี้มารวมกัน โลกหมุนรอบตัวเอง โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่รอบกาแล็กซี ทางช้างเผือกมุ่งหน้าไปยังแอนดรอเมดา และกลุ่มดาวที่ถูกดึงและผลักโดยภูมิภาคโดยรอบ นี่คือความเร็วที่เราเคลื่อนที่ผ่านจักรวาล

ความเร็วในการเคลื่อนที่จะถึง 368 กม./วินาทีในทิศทางหนึ่ง บวกหรือลบประมาณ 30 กม./วินาที ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีและทิศทางที่โลกหมุนอยู่ ตามที่ระบุโดย Ethan Siegal ผู้ได้รับปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฟลอริดา ผู้เขียนบล็อก Starts With A Bang

โลกของเราและดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นระนาบ และระนาบทั้งหมดนั้นเคลื่อนที่ในวงโคจรแบบวงรีผ่านกาแล็กซี

เนื่องจากดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ทั้งหมดในกาแล็กซีก็เคลื่อนที่เป็นรูปวงรีเช่นกัน ระบบสุริยะจึงดูเหมือนจะเคลื่อนที่เข้าและออกจากระนาบกาแล็กซีเป็นวัฏจักรนานนับสิบล้านปี โดยใช้เวลาประมาณ 200–250 ล้านปีในการโคจรรอบกาแล็กซีหนึ่งครั้ง

คำถามใหญ่ - จักรวาล

หนังสือเล่มนี้จะกล่าวถึงประเด็นพื้นฐานในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในรูปแบบของการอภิปรายคำถาม 20 ข้อเกี่ยวกับดาราศาสตร์และจักรวาล เช่น จักรวาลคืออะไร? จักรวาลมีขนาดใหญ่ขนาดไหน? ทำไมดาวเคราะห์ถึงโคจรรอบตลอดเวลา?...

ฮวง นัม

จักรวาล ระบบสุริยะ โลก วงโคจร ความเร็ว