โลกและดาราศาสตร์ ในสังคม

มารู้จัก โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ

โลก เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่สาม โดยโลกเป็นดาวเคราะห์หินขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ และเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยืนยันได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ดาวเคราะห์โลกถือกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 4,570 ล้าน (4.57×10⁹) ปีก่อน และหลังจากนั้นไม่นานนัก ดวงจันทร์ซึ่งเป็นดาวบริวารเพียงดวงเดียวของโลกก็ถือกำเนิดตามมา สิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาที่ครองโลกในปัจจุบันนี้คือมนุษย์
โลก มีลักษณะเป็นทรงวงรี โดย ในแนวดิ่งเส้นผ่าศูนย์กลางยาว 12,711 กม. ในแนวนอน ยาว 12,755 กม. ต่างกัน 44 กม. มีพื้นน้ำ 3 ส่วน หรือ 71% และมีพื้นดิน 1 ส่วน หรือ 29 % แกนโลกจะเอียง 23.5 องศา

สัญลักษณ์ของโลกประกอบด้วยกากบาทที่ล้อมด้วยวงกลม โดยเส้นตั้งและเส้นนอนของกากบาทจะแทนเส้นเมอริเดียนและเส้นศูนย์สูตรตามลำดับ สัญลักษณ์อีกแบบของโลกจะวางกากบาทไว้เหนือวงกลมแทน

โครงสร้างเปลือกโลก

เปลือกโลก (crust) เป็นชั้นนอกสุดของโลกที่มีความหนาประมาณ 6-35 กิโลเมตร ซึ่งถือว่าเป็นชั้นที่บางที่สุดเมื่อเปรียบกับชั้นอื่นๆ เสมือนเปลือกไข่ไก่หรือเปลือกหัวหอม เปลือกโลกประกอบไปด้วยแผ่นดินและแผ่นน้ำ ซึ่งเปลือกโลกส่วนที่บางที่สุดคือส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทร ส่วนเปลือกโลกที่หนาที่สุดคือเปลือกโลกส่วนที่รองรับทวีปที่มีเทือกเขาที่สูงที่สุดอยู่ด้วย นอกจากนี้เปลือกโลกยังสามารถแบ่งออกเป็น 2 ชั้นคือ

• ชั้นที่หนึ่ง: ชั้นหินไซอัล (sial) เป็นเปลือกโลกชั้นบนสุด ประกอบด้วยแร่ซิลิกาและอะลูมินาซึ่งเป็นหินแกรนิตชนิดหนึ่ง สำหรับบริเวณผิวของชั้นนี้จะเป็นหินตะกอน ชั้นหินไซอัลนี้มีเฉพาะเปลือกโลกส่วนที่เป็นทวีปเท่านั้น ส่วนเปลือกโลกที่อยู่ใต้ทะเลและมหาสมุทรจะไม่มีหินชั้นนี้
• ชั้นที่สอง: ชั้นหินไซมา (sima) เป็นชั้นที่อยู่ใต้หินชั้นไซอัลลงไป ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ประกอบด้วยแร่ซิลิกา เหล็กออกไซด์และแมกนีเซียม ชั้นหินไซมานี้ห่อหุ้มทั่วทั้งพื้นโลกอยู่ในทะเลและมหาสมุทร ซึ่งต่างจากหินชั้นไซอัลที่ปกคลุมเฉพาะส่วนที่เป็นทวีป และยังมีความหนาแน่นมากกว่าชั้นหินไซอัล

แมนเทิล

แมนเทิล (mantle หรือ Earth's mantle) คือชั้นที่อยู่ถัดจากเปลือกโลกลงไป มีความหนาประมาณ 3,000 กิโลเมตร บางส่วนของหินอยู่ในสถานะหลอมเหลวเรียกว่าหินหนืด (Magma) ทำให้ชั้นแมนเทิลนี้มีความร้อนสูงมาก เนื่องจากหินหนืดมีอุณหภูมิประมาณ 800 - 4300°C ซึ่งประกอบด้วยหินอัคนีเป็นส่วนใหญ่ เช่นหินอัลตราเบสิก หินเพริโดไลต์

แก่นโลก

ความหนาแน่นของดาวโลกโดยเฉลี่ยคือ 5,515 กก./ลบ.ม. ทำให้มันเป็นดาวเคราะห์ที่หนาแน่นที่สุดในระบบสุริยะ แต่ถ้าวัดเฉพาะความหนาแน่นเฉลี่ยของพื้นผิวโลกแล้ววัดได้เพียงแค่ 3,000 กก./ลบ.ม. เท่านั้น ซึ่งทำให้เกิดข้อสรุปว่า ต้องมีวัตถุอื่นๆ ที่หนาแน่นกว่าอยู่ในแก่นโลกแน่นอน ระหว่างการเกิดขึ้นของโลก ประมาณ 4.5 พันล้านปีมาแล้ว การหลอมละลายอาจทำให้เกิดสสารที่มีความหนาแน่นมากกว่าไหลเข้าไปในแกนกลางของโลก ในขณะที่สสารที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าคลุมเปลือกโลกอยู่ ซึ่งทำให้แก่นโลก (core) มีองค์ประกอบเป็นธาตุเหล็กถึง 80%, รวมถึงนิกเกิลและธาตุที่มีน้ำหนักที่เบากว่าอื่นๆ แต่ในขณะที่สสารที่มีความหนาแน่นสูงอื่นๆ เช่นตะกั่วและยูเรเนียม มีอยู่น้อยเกินกว่าที่จะผสานรวมเข้ากับธาตุที่เบากว่าได้ และทำให้สสารเหล่านั้นคงที่อยู่บนเปลือกโลก แก่นโลกแบ่งได้ออกเป็น 2 ชั้นได้แก่

• แก่นโลกชั้นนอก (outer core) มีความหนาจากผิวโลกประมาณ 2,900 - 5,000 กิโลเมตร ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลในสภาพที่หลอมละลาย และมีความร้อนสูง มีอุณหภูมิประมาณ 6200 - 6400 มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 12.0 และส่วนนี้มีสถานะเป็นของเหลว
• แก่นโลกชั้นใน (inner core) เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางโลกพอดี มีรัศมีประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 4,300 - 6,200 และมีความกดดันมหาศาล ทำให้ส่วนนี้จึงมีสถานะเป็นของแข็ง ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลที่อยู่ในสภาพที่เป็นของแข็ง มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 17.0

สภาพบรรยากาศ

สภาพอากาศของโลก คือ การถูกห่อหุ้มด้วยชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีทั้งหมด 5 ชั้น ได้แก่

1. โทรโพสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 0-10 กิโลเมตรจากผิวโลก บรรยกาศมีไอน้ำ เมฆ หมอกซึ่งมีความหนาแน่นมาก และมีการแปรปรวนของอากาศอยู่ตลอดเวลา
2. สตราโตสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 10-35 กิโลเมตรจากผิวโลก บรรยากาศชั้นนี้แถบจะไม่เปลื่ยนแปลงจากโทรโพสเฟียร์ยกเว้นมีผงฝุ่นเพิ่มมาเล็กน้อย
3. เมโสสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่35-80 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีก๊าซโอโซนอยู่มากซึ่งจะช่วยสกัดแสงอัลตร้า ไวโอเรต (UV) จาก ดวงอาทิตย์ไม่ให้มาถึงพื้นโลกมากเกินไป
4. ไอโอโนสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 80-600 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจน จางมากไม่เหมาะกับมนุษย์
5. เอกโซสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 600กิโลเมตรขึ้นไปจากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจนจางมากๆ และมีก๊าซฮีเลียมและไฮโดรเจนอยู่เป็นส่วนมาก โดยมีชั้นติดต่อกับอวกาศ

โลกมีอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส โดยเฉลี่ย

วงโคจรและการหมุนรอบตัวเอง

โลกหมุนรอบตัวเอง 24 ชั่วโมงในหนึ่งวัน แต่นักวิทยาศาสตร์คำนวณได้ 23.56 ชั่วโมง แต่จะใช้ 24 ชั่งโมงเป็นหลัก และ 365 วันในหนึ่งปี โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 150 ล้านไมล์ และเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 30 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 108,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง^[2]
วงโคจรของดวงจันทร์ อยู่ห่างจากโลก 250,000 ไมล์ ดวงจันทร์จะหันพื้นผิวด้านเดียวเข้าหาโลกอยู่เสมอ และโคจรรอบโลกใช้เวลาประมาณหนึ่งเดือน
โลกเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ และมีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ร่วมกับวัตถุขนาดเล็กกว่าพันชิ้น และดาวเคราะห์อีก 8 ดวง ดวงอาทิตย์และระบบสุริยะเคลื่อนที่ผ่านส่วนแขนออริออน ดาราจักรทางช้างเผือก และจะเคลื่อนที่ครบรอบในอีก 10,000 ปีข้างหน้า^[3]

ดาวบริวาร

การอยู่อาศัย

เป็นถิ่นที่อยู่เดียวในเอกภพที่ค้นพบสิ่งมีชีวิต กลุ่มประชากรที่มีมากที่สุด คือ แบคทีเรีย กลุ่มประชากรที่มีผลมากที่สุดถ้าหายไปจากโลก คือ พืช และกลุ่มประชากรที่มีผลต่อสิ่งแวดล้อมคือ ไพรเมต โดยกลุ่มนี้มีเพียงสายพันธุ์เดียวผลต่อโลกทั้งการปรับปรุงสภาพแวดล้อม และการทำลาย สภาพแวดล้อม คือ มนุษย์

ดาราศาสตร์

ดาราศาสตร์ คือวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาวัตถุท้องฟ้า (อาทิ ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดาวหาง และดาราจักร) รวมทั้งปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากนอกชั้นบรรยากาศของโลก โดยศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการ ลักษณะทางกายภาพ ทางเคมี ทางอุตุนิยมวิทยา และการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า ตลอดจนถึงการกำเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ

ดาราศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาของวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด นักดาราศาสตร์ในวัฒนธรรมโบราณสังเกตการณ์ดวงดาวบนท้องฟ้าในเวลากลางคืน และวัตถุทางดาราศาสตร์หลายอย่างก็ได้ถูกค้นพบเรื่อยมาตามยุคสมัย อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่จำเป็นก่อนที่จะมีการพัฒนามาเป็นวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ตั้งแต่อดีตกาล ดาราศาสตร์ประกอบไปด้วยสาขาที่หลากหลายเช่น การวัดตำแหน่งดาว การเดินเรือดาราศาสตร์ ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ การสร้างปฏิทิน และรวมทั้งโหราศาสตร์ แต่ดาราศาสตร์ทุกวันนี้ถูกจัดว่ามีความหมายเหมือนกับฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา ดาราศาสตร์ได้แบ่งออกเป็นสองสาขาได้แก่ ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ และดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์จะให้ความสำคัญไปที่การเก็บและการวิเคราะห์ข้อมูล โดยการใช้ความรู้ทางกายภาพเบื้องต้นเป็นหลัก ส่วนดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีให้ความสำคัญไปที่การพัฒนาคอมพิวเตอร์หรือแบบจำลองเชิงวิเคราะห์ เพื่ออธิบายวัตถุท้องฟ้าและปรากฏการณ์ต่างๆ ทั้งสองสาขานี้เป็นองค์ประกอบซึ่งกันและกัน กล่าวคือ ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีใช้อธิบายผลจากการสังเกตการณ์ และดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ใช้ในการรับรองผลจากทางทฤษฎี

การค้นพบสิ่งต่างๆ ในเรื่องของดาราศาสตร์ที่เผยแพร่โดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นนั้นมีความสำคัญมาก และดาราศาสตร์ก็เป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์จำนวนน้อยสาขาที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นยังคงมีบทบาท โดยเฉพาะการค้นพบหรือการสังเกตการณ์ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเพียงชั่วคราว

ไม่ควรสับสนระหว่างดาราศาสตร์โบราณกับโหราศาสตร์ ซึ่งเป็นความเชื่อที่นำเอาเหตุการณ์และพฤติกรรมของมนุษย์ไปเกี่ยวโยงกับตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า แม้ว่าทั้งดาราศาสตร์และโหราศาสตร์เกิดมาจากจุดร่วมเดียวกัน และมีส่วนหนึ่งของวิธีการศึกษาที่เหมือนกัน เช่นการบันทึกตำแหน่งดาว (ephemeris) แต่ทั้งสองอย่างก็แตกต่างกัน

ในปี ค.ศ. 2009 นี้เป็นการครบรอบ 400 ปีของการพิสูจน์แนวคิดเรื่องดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล ของ นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส อันเป็นการพลิกคติและโค่นความเชื่อเก่าแก่เรื่องโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลของอริสโตเติลที่มีมาเนิ่นนาน โดยการใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอซึ่งช่วยยืนยันแนวคิดของโคเปอร์นิคัส องค์การสหประชาชาติจึงได้ประกาศให้ปีนี้เป็นปีดาราศาสตร์สากล มีเป้าหมายเพื่อให้สาธารณชนได้มีส่วนร่วมและทำความเข้าใจกับดาราศาสตร์มากขึ้น

 อวกาศ คือ

บริเวณที่อยู่นอกบรรยากาศของโลกออกไปเป็นบริเวณว่างเปล่าอันกว้างใหญ่ไพศาลไม่มีแรงโน้มถ่วง เพราะเรื่องราวในอวกาศเป็นเรื่องที่ไม่ตายตัวจะเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ

้จักรวาล หมายถึง ห้วงอวกาศที่เต็มไปด้วยดวงดาวจำนวนมหาศาลมีก๊าซและฝุ่นผงเกาะกลุ่มกันบ้าง กระจายกันอยู่บ้าง ดวงดาวจะรวมกันอยู่เป็นกลุ่มๆเรียกว่า
กาแล๊กซี ดวงดาวที่เรามองเห็นบนท้องฟ้าอยู่ในกาแล็กซี่ มีชื่อเรียกว่ากาแล๊กซีทางช้างเผือก โลกก็รวมอยู่ด้วย การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในจักรวาล มีความเกี่ยว
ข้องกับการดำเนินชีวิตของมนุษย์ ก็มีฐานมาจากการสังเกตดูดวงดาวบนท้องฟ้าเรียกว่าปรากฎการณ์ทางธรรมชาติได้แก่
1. กลางวันกลางคืน เกิดจากโลกหมุนรอบตัวเอง ซีกที่ได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์จะเป็นกลางวัน ส่วนอีกซีกหนึ่งอยู่ในเงามืดจะเป็นเวลากลางคืน
2. ฤดูกาล เกิดจากโลกหมุนรอบตัวเองในขณะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ภายใน 1 ปี โลกจะเปลี่ยนตำแหน่งไปวันละ 1
องศารอบดวงอาทิตย์ เนื่องจากวงโคจรของโลกเป็นวงรี ทำให้ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ไมเท่ากัน แกนหมุนของโลกทำมุมกับพื้นทาง
โคจรของโลก ทำให้แกนของโลกชี้ไปทางเดียวคือ ชี้ไปที่ดาวเหนือทางเดียว เหตุนี้ดาวเหนือเป็นดาวที่ชี้ทิศเหนือ
3. ข้างขึ้นข้างแรม เกิดจากดวงจันทร์หมุนรอบตัวเอง และโคจรรอบโลกใช้เวลาเท่ากันประมาณ 1 เดือน เนื่องจากดวงจันทร์ เป็นดาวเคราะห์ที่ไม่มีแสง
สว่าง ต้องอาศัยแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ ดังนั้นแสงสว่างของดวงจันทร์ในบางคืนก็คือแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ ที่สะท้อนมายังโลก
ส่วนอีกซีกหนึ่งไม่ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ก็จะมืด เราจึงมองเห็นแสงของดวงจันทร์ในลักษณะเต็มดวงบ้าง เป็นเสี้ยวบ้าง มืดบ้าง
และสาเหตุหนึ่งเกิดจากเมฆบังดวงจันทร์ เราจึงเห็นดวงจันทร์ เป็นเสี้ยวบ้าง มืดบ้าง
4. น้ำขึ้นน้ำลง เกิดจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์กระทำต่อโลก เราจะเห็นปรากฏการณ์ได้ชัดเจน ในส่วนที่เป็นน้ำตามชายฝั่งทะเล
หรือมหาสมุทร เนื่องจากดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกมากกว่าดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์จึงมีอิทธิพลน้ำขึ้นน้ำลงมากกว่าดวงอาทิตย์คือในแต่ละ
วันน้ำบนผืนโลกด้านที่หันเข้าหาดวงจันทร์จจะถูกดูดเข้ารวมกันซึ่งจะมีผลต่อซีกโลกด้านตรงข้ามกับดวงจันทร์ คือจะปรากฏน้ำ
ขึ้นด้วยส่วนพื้นผิวโลกอีก 2 ด้านระดับน้ำก็จะลดลง เมื่อโลกหมุนรอบตัวเองระดับน้ำก็จะลดลง เมื่อห่างไปอยู่อีกซีกหนึ่งระดับน้ำ
ก็จะเพิ่มขึ้น จะเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงในที่แห่งหนึ่ง ทุก 12 ชม. 25 น.
5. จันทรุปราคา เกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ โลก ดวงจันทร์ โคจรมาอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน โดยมีโลกอยู่ตรงกลาง ระหว่างดวงอาทิตย์และดวงจันทร์
ขณะที่ดวงจันทร์เคลื่อนผ่านเข้าไปในเขตเงาของโรค ทำให้มองเห็นดวงจันทร์มืดไประยะเวลาหนึ่ง ซึ่งจะเกิดขึ้นในจันทร์วันเพ็ญ
เท่านั้น ประมาณ 2-3 ครั้งต่อปี จันทรุปราคามี 3 แบบคือ
1. จันทรุปราคาเต็มดวง 2. จันทรุปราคาแบบมืดบางส่วน 3. จันทรุปราคาแบบเงามัว
6. สุริยุปราคา เกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์โคจรไปอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกในแนวเส้นตรงเดียวกันมี 3 แบบคือ
1. สุริยุปราคาเต็มดวง 2. สุริยุปราคาบางส่วน 3. สุริยุปราคาวงแหวน
ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางและมีดาวเคราะห์ต่างๆโคจรอยู่รอบๆดวงอาทิตย์ให้พลังงานความร้อนและแสงแก่ดาวบริวาร ดาวเคราะห์ที่สำคัญมีอยู่
9 ดวง โคจรรอบดวงอาทิตย์ ในระยะห่างออกมาเป็นชั้นๆ นับจากดวงที่ใกล้สุดออกมาตามลำดับ คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาว
เสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และดาวพลูโต ดาวเคราะห์ทั้งหมดนี้ มีขนาดโตกว่าโลก 4 ดวง และเล็กกว่าโลก 4 ดวง บางคนเชื่อว่าไกลออกไปอาจมีบริวาร
ของดวงอาทิตย์มากกว่านี้อยู่อีก ดาวเคราะห์ทุกดวงยกเว้นดาวพุธและดาวศุกร์จะมีดวงจันทร์วิ่งอยู่รอบๆโลกมีดวงจันทร์ 1 ดวง ดาวเสาร์มี 17 ดวง นอกจากนี้
ในระบบสุริยะยังมี ดาวเคราะห์น้อยเป็นกลุ่มสะเก็ดดาวขนาดต่างๆกันวิ่งวนเป็นแถบรอบดวงอาทิตย์ ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสนอกจากนี้ในอวกาศ
ระหว่างดาว ยังมีสะเก็ดดาวและดาวหางอีกจำนวนหนึ่งวิ่งอยู่ด้วย ระบบสุริยะเป็นกลุ่มดาวกลุ่มหนึ่งของแกแล็กซี่ทางช้างเผือก กลุ่มดาวจะโคจรรอบแกแล็คซี่
การเกิดระบบสุริยะนี้ อุบัติขึ้นเมื่อประมาณ 4600ล้านปีมาแล้ว แกแล็คซี่มีกลุ่มดาวจำนวนมากมายมหาศาลประมาณ สี่ร้อยพันล้านดวง จัดเรียงตัวกันเป็นรูป
วงรี