ดาวเสาร์ …. ผู้ร่ำรวยด้วยดวงจันทร์

มีข่าวทางดาราศาสตร์ เมื่อวันที่ 17 มีนาคม 2569 ที่ผ่านมาว่าค้นพบดวงจันทร์ของดาวเสาร์เพิ่มอีก 11 ดวง รวมมีดวงจันทร์ 285 ดวง

ดาวเสาร์นี่ร่ำรวยดวงจันทร์จริง ๆ 😁😂🤣  นึกถึงสมัยเรียนวิทยาศาสตร์สมัยประถม (40 ปีที่แล้ว) ในยุคนั้นดาวพฤหัสและดาวเสาร์มีดวงจันทร์ 10  กว่าดวงเท่านั้น เป็นโปสเตอร์แปะข้างฝาห้องเรียนเลยแหละ

เพี้ยนขำหนักมาก

ในบรรดาดวงจันทร์จำนวนมหาศาลเหล่านี้ เส้นทางโคจรของมันจะมีตามภาพนี้ครับ

ขอเพิ่มเติมคำศัพท์ให้ด้วยครับ  วงโคจรแบบ Prograde orbit คือวงโคจรที่บรรดาดวงจันทร์โคจรไปในทิศทางเดียวกับการหมุนของดาวเสาร์  ส่วน Retrograde orbit คือวงโคจรที่ดวงจันทร์โคจรเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของดาวเสาร์

ตัวอย่างการ Retrograde orbit  ก็คือดวงจันทร์ในจุดสีแดงหมุนโคจรรอบวัตถุตรงกลางแบบสวนทาง

ภาพเคลื่อนไหวด้านบนนี้ ดวงจันทร์สีส้มก็คือการเคลื่อนไหวแบบ Retrograde ครับ …. ส่วนดวงจันทร์ที่เป็นจุดสีเทาเล็ก ๆ 3 ดวงนั้นเคลื่อนไหวแบบ Prograde

ดวงอาทิตย์ “เผาไหม้” หรือเปล่า ?

ต้องเล่าย้อนไปตอนกำเนิดดวงอาทิตย์ครับ

การกำเนิดของดาวฤกษ์ก็คือจะเป็นกลุ่มก๊าซ Hydrogen ที่มีอาณาบริเวณกว้างถึงหลายสิบไปจนถึงหลักร้อยปีแสง ในส่วนนี้จะเรียกว่า “Nebula” ก๊าซ Hydrogen เหล่านี้ก็จะค่อย ๆ ยุบตัวลงมาเรื่อย ๆ และขณะที่ยุบตัวก็จะเกิดความโน้มถ่วงทำให้ยุบเร็วขึ้นและแรงขึ้น …. จนในที่สุดก็บีบอัดกันจนเกิดเป็นปฏิกิริยา Nuclear fusion ครับ

และเมื่อดาวฤกษ์กำเนิดแล้วลักษณะจะเป็นในภาพด้านล่างนี้ ก็คือที่แกนกลาง (Core) จะมีปฏิกิริยา Nuclear fusion ของ Hydrogen ปล่อยพลังงานออกมามหาศาล ปฏิกิริยา Nuclear fusion นี้จะเกิดได้อย่างต่อเนื่องนานถึงหลายพันล้านปี (แล้วแต่ชนิดดาวฤกษ์นั้นๆ ) อย่างดวงอาทิตย์ของเราก็อยู่ได้นานในหลัก 7,000 – 8,000 ล้านปี จนกว่าปฏิกริยา Nuclear fusion จะหมดลง และดวงอาทิตย์ก็จะหมดอายุขัย

มีคำศัพท์ภาษาไทยที่ใช้กันมานานแล้วแต่ไม่ถูกต้องนักก็คือดวงอาทิตย์ “เผาไหม้” จริง ๆ แล้วดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ทุกประเภทไม่ได้เผาไหม้ (Combustion) แบบการเผากระดาษเผาไม้หรือเผานมันเชื้อเพลิงอื่น ๆ แต่ในดวงอาทิตย์จะเป็นการเกิดปฏิกิริยา Nuclear fusion


ปฏิกิริยา Nuclear fusion นายดวงอาทิตย์เป็นสิ่งมหัศจรรย์มาก เพราะมันเกิดอย่างต่อเนื่องนานมาเกือบ 5,000 ล้านปีแล้ว และจะมีต่อไปอีกประมาณ 3,000 ล้านปี …. ถ้าเทียบกับปฏิกิริยา Nuclear fusion แบบที่มนุษย์ทำได้บนโลกก็คือระเบิด Nuclear fusion อย่างในคลิปนี้ (เป็นภาพจำลอง) การระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์ในคลิปนี้ ปฏิกิริยา Nuclear fusion จะเกิดขึ้นนานเพียง 0.01 วินาทีเท่านั้นครับ เทียบกับดวงอาทิตย์ซึ่งเกิดขึ้นนานมา 5,000 ล้านปีอย่างต่อเนื่องจึงเป็นเรื่องที่น่าทึ่งเกินจินตนาการ ที่มันเป็นเช่นนี้ได้เพราะว่าปริมาณ Hydrogen ในดวงอาทิตย์มีมหาศาลมาก  หากเทียบกันแล้วปริมาณของเชื้อเพลิง Hydrogen ในระเบิดนิวเคลียร์ที่เรียกว่า “Deuterium” มีปริมาณแค่ 60 – 200 กิโลกรัม  แต่ในดวงอาทิตย์มี Hydrogen มากถึง 2 × 1030 กิโลกรัม

การกำเนิดของดาวฤกษ์และระบบสุริยะ

ดาวฤกษ์จะเกิดขึ้นมาได้จากใน Nebula ที่มีความหนาแน่นของ Hydrogen สูง  เรียกว่าย่าน H-II region ครับ  การกำเนิดจะเริ่มจาก ….
1. กลุ่มแก้ส Hydrogen  และ ฝุ่นที่เป็นละอองธาตุหนักต่าง ๆ เริ่มก่อตัวเข้ามาใกล้กัน
2. กลุ่มแก้ส + ฝุ่น  เริ่มเกาะตัวกันจนมีความหนาแน่นมากขึ้นเรื่อย ๆ  และอุณหภูมิก็จะสูงมากขึ้นด้วย
3. กลุ่มแก้ส + ฝุ่น  เริ่มเคลื่อนที่หมุนวนเร็วมากขึ้นเรื่อย ๆ  อุณหภูมิก็สูงขึ้นมาก …. และต่อไปก็มีการรวมตัวของแก้สจนหนาแน่นมาก  และหมุนวนจนมีความร้อนสูงพลังงานสูงจนในที่สุดก็เกิดการ “ยุบตัว” (Collapse) จนแกนกลางที่มีแต่ Hydrogen นั้นร้อนมากความกดดันสูงมากจนเกิดเป็นปฏิกิริยา fusion ครับ ….. จุดนี้เอง เรียกว่า Proto Star

กระบวนการตั้งแต่ข้อ 1. – 3.  จะใช้เวลาประมาณ 100,000 ปี ++

4. เมื่อ Proto star เกิดขึ้นแล้ว  พวกฝุ่นละอองของธาตุหนักก็จะกระจายตัวออกไปรอบ ๆ ดาวฤกษ์เกิดใหม่ดวงนั้นเป็นลักษณะของแผ่นจานมวลสาร  เรียกว่า Protoplanetary disc
5. และสุดท้าย …. ผงฝุ่นที่เป็นธาตุหนักใน protoplanetary disc  ก็จะรวมตัวกันกลายเป็นดาวเคราะห์ทั้งหลายแบบ ดาวพุธ  ดาวศุกร์  โลก …. และดวงอื่น ๆ