แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 1
1. หินต้นกำเนิดแมกมาส่วนใหญ่อยู่บริเวณชั้นเนื้อโลกตอนบนให้นักเรียนบอกประเภท และส่วนประกอบของหินกำเนิดแมกมา
ตอบ แบ่งเปน 2 ประเภท ประเภทปะทุรุนแรงกับไม่รุนแรง ทั้ง 2 ชนิด เกิดจาก การปะทุของภูเขาไฟ
1.ประเภทปะรุนแรง เช่น หินทัฟฟ์ หินแอกโกเมอเรต หินพัมมิซ หินสคอเรีย เป็นต้น
2.ประเภทปะทุไม่รุนแรง เช่น หินไรโอไลต์ หินแอนดีไซต์ หินบะซอลต์ หินออบซีเดียน เป็นต้น
2.คลื่น P และ S มีความแตกต่างกันอย่างไร
ตอบ คลื่น P สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางได้ทุกสถานะ และมีความเร็วมากกว่าคลื่น S
คลื่น S สามารถเคลื่อนที่ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็งเท่านั้น
3.เมื่อเกิดแผ่นดินไหว ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง จะเกิดเขตอับคลื่น S (S wave shadow zone) ที่ครอบคลุมผิวโลกในบริเวณกว้าง ให้นักเรียนใช้ความรู้เกี่ยวกับสมบัติของคลื่นไหวสะเทือนและโครงสร้างโลก อธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าว
ตอบ แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ที่เป็นผลจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี ทำให้หินเปลี่ยนตัว เลื่อนตัว แตกหัก และถ่ายโอนพลังงานอย่างรวดเร็วให้กับชั้นหินที่อยู่ติดกันในรูปแบบของคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งแผ่กระจายจากจุดกำเนิดไปทุกทิศทุกทาง และสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างๆภายในโบกขึ้นมาบนผิวโลก
แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 2
1. หลักฐานที่แสดงว่าทวีปต่างๆ เคยเชื่อมต่อกันมีอะไรบ้าง
ตอบ รูปร่างของขอบทวีปที่สามารถเชื่อมต่อกันได้ , การพบซากดึกดำบรรพ์ชนิดเดียวกัน , การพบกลุ่มหินประเภทและอายุเดียวกัน , แนวเทือกเขาที่มีลักษณะเหมือนกันและต่อกันได้ และ การพบหินอายุเดียวกันที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนธารน้ำแข็ง
2. นักเรียนเข้าใจเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของทวีปอย่างไร ให้อธิบายและยกตัวอย่างหลักฐานหรือข้อมูลที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เป็นเหตุผลสนับสนุน
ตอบ เกิด จากการนำทฤษฎีทวีปเลื่อนและทวีปแยกมารวมกันตั้งเป็นทฤษฎีใหม่ขึ้นมาโดยกล่าว ไว้ว่า เปลือกโลกทั้งหมดแบ่งออกเป็น แผ่นที่สำคัญ จำนวน 13 แผ่น โดยแต่ละแผ่นจะมีขอบเขตเฉพาะได้แก่ แผ่นอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ ยูเรเซียแอฟริกา อินเดีย แปซิฟิก แอนตาร์กติก ฟิลิปปินส์ อาหรับ สกอเทีย โกโก้ แคริเบียน และนาซก้าแผ่นเปลือกโลกทั้งหมดไม่หยุดนิ่งอยู่กับที่จะมีการเคลื่อนที่ตลอด เวลาใน 3 แบบ ได้แก่การเคลื่อนที่เข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกันซึ่งผลของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกทำให้เกิดปราก ฎการณ์ต่าง ๆ ขึ้น เช่น แผ่นดินไหว เทือกเขาภูเขาไฟ และกระบวนการเกิดแร่และหิน
3. เพราะเหตุใดปรากฏการณ์ภูเขาไฟระเบิดและแผ่นดินไหว มักเกิดตามเขตมุดตัวของแผ่นธรณี
ตอบ เพราะ แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร แผ่นธรณีภาคจะมุดลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง ปลายของแผ่นที่มุดลงจะหลอมตัวกลายเป็นแมกมาและปะทุขึ้นมาบนแผ่นธรณีภาคใต้ มหาสมุทร
4. รอยโค้ง รอยแตก รอยเลื่อนในหินมีลักษณะเหมือนกันหรือไม่
ตอบ - รอยคดโค้งเกิดจากชั้นหินถูกเปลี่ยนรูป-ในระดับเกินขีดอิลาสติก(elastic limit)ชั้นหินจะมีการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก(plastic deformation)เมื่อมีความดันรอบข้าง(confining pressure)กระทำทุกทิศทางหรือหินหนืดดันขึ้นมาหินจะเกิดการเคลื่อนที่แบบ flow ในทิศทางใดก็ได้
- รอยแตก(Fracture)เป็นการแตกอย่างไม่มีทิศทางที่แน่นอนและพื้นผิวของรอยแตกไม่เป็นระนาบเรียบ
- รอยเลื่อน(Fault) เมื่อหินถูกความเค้นหรือถูกแรงกระทำ จนมีความเครียดเกินขีดพลาสติกหินจะแตกหักเคลื่อนที่ออกจากกันเป็นรอย เลื่อน(fault)ขึ้น ปกติการเคลื่อนที่ของหินจะเกิดในทิศทางขนานกับรอยเลื่อน
5. จากแนวการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีต่างๆ จะมีผลต่อภูมิประเทศของโลกอย่างไรในอนาคต
ตอบ ธรรมชาติ : อย่างรวดเร็ว เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟ --> อย่างช้า ๆ เช่น การกร่อน
มนุษย์ : การดำรงชีวิต และ ทดลองนิวเคลียร์
แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 3
1. อธิบายความแตกต่างระหว่างคำต่อไปนี้ "ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว" กับ "จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว"
ตอบ “ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว” หมายถึง ตำแหน่งที่เป็นจุดกำเนิดการไหวสะเทือนของแผ่นดิน หรือตำแหน่งที่เกิดแผ่นดินไหว“จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว” หมายถึง ตำแหน่งบนผิวโลกที่อยู่เหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว
2. แนวที่เกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิดส่วนใหญ่จะอยู่บริเวณใดของผิวโลก ในประเทศไทยมีแยวเสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิดหรือไม่
ตอบ แนวที่เกิดแผ่นดินไหว ส่วนใหญ่จะอยู่บริเวณแนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาคพื้นผิวโลกใน ประเทศไทยมีแนวที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหว แผ่นดินไหวในประเทศไทยเกิดจากมีแผ่นดินไหวขนาดใหญ่นอกประเทศ แล้วส่งแรงสั่นสะเทือนมายังประเทศไทย ส่วนใหญ่จะมีแหล่งกำเนิดจากตอนใต้ของประเทศจีน พม่า ลาว บริเวณทะเลอันดามันและตอนเหนือของเกาะสุมาตรา ถ้าเกิดแผ่นดินไหวในแนวนี้ จะทำให้พื้นที่ในประเทศไทยบริเวณภาคเหนือ ภาคใต้ ภาคตะวันตก ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และกรุงเทพฯ เกิดการสั่นไหวที่รู้สึกได้
3. แมกมาที่แทรกตัวอยู่ตามรอยแยก รอยแตกของหินใต้พื้นผิวโลกเมื่อแข็งตัวจะกลายเป็นหินชนิดใด
ตอบ แมก มาที่แทรกตัวอยู่ตามรอยแตกแยกของหินใต้พื้นผิวโลก เมื่อแข็งตัวจะกลายเป็นหินบะซอลต์ที่มีแร่แทรกปะปนอยู่ หินบะซอลต์จัดเป็นหินอัคนี
4. อะไรคือสาเหตุที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว
ตอบ สาเหตุที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว
1. เกิด จากการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกตามแนวระหว่างรอยต่อของแผ่นธรณีภาค ทำให้ชั้นหินขนาดใหญ่แตกหักหรือเลื่อนตัวและถ่ายโอนพลังงานศักย์อย่างรวด เร็วให้กับชั้นหินที่อยู่ติดกันในรูปของคลื่นไหวสะเทือน
2. เกิด จากการระเบิดของภูเขาไฟ เนื่องจากในขณะที่แมกมาใต้ผิวโลกเคลื่อนตัวตามเส้นทางสู่ปล่องภูเขาไฟ สามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวก่อนที่จะระเบิดออกมาเป็นลาวา
3. เกิด จากการกระทำของมนุษย์ เช่น การทดลองระเบิดปรมาณูใต้ดิน การระเบิดพื้นที่เพื่อสำรวจลักษณะของหิน สำหรับวางแผนก่อสร้างอาคาร และเขื่อนกักเก็บน้ำขนาดใหญ่ เป็นต้น
5. นักเรียนคิดอย่างไรจากคำกล่าวที่ว่า "ภูเขาไฟเสมือนหน้าต่างที่สามารถมองเห็นถึงภายในโลก"
ตอบ เป็น คำกล่าวที่ถูกต้อง เพราะ เมื่อภูเขาไฟระเบิดแต่ละครั้ง จะมีเศษลาวา เศษหิน ฝุ่นละออง และเถ้าถ่าน ลาวาที่ออกมาสู่พื้นผิวโลก จะมีอุณหภูมิสูงถึง 1,200 องศาเซลเซียส ทำให้ทราบว่า ภายในโลกมีความร้อนมาก นอกจากนี้ภายในของโลกยังมีแร่ธาตุต่างๆ อยู่ เมื่อสังเกตจากหินบะซอลต์ หินแอนดีไซต์ หินไรโอไลต์ และหินออปซิเดียน เป็นต้น
6. บอกประโยชน์และโทษของการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด
ตอบ ภูเขาไฟระเบิดก่อให้เกิดประโยชน์และโทษ คือ
ประโยชน์ของภูเขาไฟ
1.ช่วยปรับระดับของเปลือกโลกให้อยู่ในสมดุล
2.ช่วยให้หินที่ถูกแปรสภาพมีความแข็งมากขึ้น
3.เกิด แร่ที่สำคัญขึ้น เป็นแหล่งกำเนิดอัญมณีที่มีค่าทางเศรษฐกิจ เช่น ทับทิม ไพลิน และพลอยอื่นๆ ที่สวยงาม จัดเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญและมีชื่อเสียงของประเทศ
4.เป็นแหล่งท่องเที่ยวดึงดูดผู้คนให้ไปเยี่ยมชม
5.ดินที่เกิดจากภูเขาไฟมักจะเป็นดินดี เหมาะแก่การเพาะปลูกโทษของภูเขาไฟทำลายชีวิต อาคารบ้านเรือน และทรัพย์สินทั้งทางตรงและอ้อม
7. อธิบายความหมายของคำต่อไปนี้ "ภูเขาไฟมีพลัง" และ"คาบอุบัติซ้ำ"
ตอบ ภูเขาไฟมีพลัง หมายถึง ภูเขาไฟที่มีการระเบิดค่อนข้างถี่และอาจจะระเบิดอีก
คาบอุบัติซ้ำ หมายถึง ระยะเวลาครบรอบของแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้น ณ ที่นั้น แล้วกลับมาเกิดซ้ำในที่เดิมอีก อาจเป็นร้อยปีหรือพันปี หรือน้อยกว่านั้น
แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 4
1.นักวิทยาศาสตร์ทราบได้อย่างไรว่า ครั้งหนึ่งบนโลกมีไดโนเสาร์อาศัยอยู่
ตอบ เพราะ มีการพบซากดึกดำบรรพ์ของไดโนเสาร์ในชั้นของหิน เช่น ในประเทศไทยมีการพบซากดึกดำบรรพ์ของไดโนเสาร์ ประเภทเดินสี่เท้า กินพืชเป็นอาหาร คอและหางยาว ชื่อว่า ภูเวียงโกซอรัสสิรินทรเน พบครั้งแรกที่อำเภอภูเวียง จังหวัดขอนแก่น เป็นต้น
2.เพราะเหตุใดเราจึงไม่ค่อยพบซากดึกดำบรรพ์ในกลุ่มหินอัคนี และหินแปร
ตอบ เพราะ หินอัคนี เกิดจากการเย็นตัวของแมกมา ซึ่งได้จากการระเบิดของภูเขาไฟ จึงไม่สามารถพบซากดึกดำบรรพ์ได้หิน แปร เกิดจากการแปรสภาพจากหินอัคนี หินตะกอนหรือหินแปรด้วยกันเอง ภายใต้อุณหภูมิ ความดันและสิ่งแวดล้อมทางแร่ ซึ่งหินที่ถูกทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างทันทีทันใดแล้วอุณหภูมิค่อยๆ ลดลง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินี้มีผลทำให้หินแตกหักได้ จึ่งไม่สามารถพบซากดึกดำบรรพ์ในหินแปร
3.ซากดึกดำบรรพ์ที่ค้นพบสามารถบอกอะไรแก่เราได้บ้าง
ตอบ ซากดึกดำบรรพ์ที่ค้นพบสามารถบอกให้ทราบถึงอายุของหิน และสภาวะแวดล้อมในอดีต และทำให้สามารถหาความสัมพันธ์ของชั้นหินในบริเวณต่างๆ ได้
4.ซากดึกดำบรรพ์ที่ดีและสามารถบ่งชี้อายุหินได้ชัดเจนควรเป็นอย่างไร อธิบายพร้อมยกตัวอย่างเท่าที่ทราบ
ตอบ ซากดึกดำบรรพ์ที่ดี และบ่งชี้อายุหินได้ชัดเจน ได้แก่ ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี (index fossil) เป็น ซากดึกดำบรรพ์ที่มีวิวัฒนาการทางโครงสร้าง และรูปร่างอย่างรวดเร็ว มีความแตกต่างในแต่ละช่วงอายุอย่างเห็นเด่นชัด และปรากฏให้เห็นเพียงช่วงอายุหนึ่งแล้วก็สูญพันธุ์ไป ได้แก่ ไตรโลไบท์ แกรพโตไลท์ ฟิวซิลินิด เป็นต้น การพบซากดึกดำบรรพ์ไตรโลไบท์ในหินทรายแดงที่เกาะตะรุเตา จังหวัดสตูล ทำให้นักธรณีวิทยาบอกได้ว่า หินทรายแดงนั้นเป็นหินที่มีอายุประมาณ 570 - 505 ล้านปี หรือการพบซากดึกดำบรรพ์ฟิวซิลินิดในหินปูนที่บริเวณจังหวัดสระบุรี ทำให้นักธรณีวิทยาบอกได้ว่า หินปูนนั้นเป็นหินที่มีอายุประมาณ 286 - 245 ล้านปี เป็นต้น
5.การลำดับชั้นหินและซากดึกดำบรรพ์มราพบ มีความสำคัญอย่างไรกับการศึกษาความเป็นมาของโลก
ตอบ การลำดับชั้นหินและซากดึกดำบรรพ์ที่พบ มีความสำคัญในการศึกษาความเป็นมาของโลก คือ อาศัยอายุเทียบสัมพัทธ์ (relative age) เป็น อายุหินเปรียบเทียบซึ่งบอกได้ว่า หินชุดใดมีอายุมากหรือน้อยกว่ากัน โดยอาศัยข้อมูลจากซากดึกดำบรรพ์ที่ทราบอายุ ลักษณะการลำดับชั้นของหินชนิดต่างๆ และลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาของหิน แล้วนำมาเทียบสัมพัทธ์กับช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่เรียกว่า ธรณีกาล (geologic time) ก็จะสามารถบอกอายุของหินว่า เป็นหินยุคไหนหรือมีช่วงอายุเป็นเท่าใด
การ ลำดับชั้นหินเป็นการรวบรวมข้อมูลทางธรณีวิทยาเกือบทุกทางมาใช้ศึกษา วิเคราะห์ และประเมินศักยภาพของพื้นที่ ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ซึ่งทำให้ทราบถึงความเป็นมาของโลก
6.ถ้านักเรียนสำรวจพบซากดึกดำบรรพ์ของปะการังบนยอดเขาแห่งหนึ่ง นักเรียนมีความเห็นเกี่ยวกับการดำเนินของภูเขานั้นอย่างไร จงอธิบาย
ตอบ ถ้าพบซากดึกดำบรรพ์ของปะการังบนยอดเขาแห่งหนึ่ง แสดงว่า ในอดีตบริเวณนี้เป็นทะเลน้ำตื้นในช่วงแรกแล้วแผ่ไปสู่ทะเลลึก และเปลี่ยนเป็นทะเลตื้นใกล้ชายฝั่งอีกครั้งหนึ่ง หลังจากที่มีการสะสมตะกอนจากทะเล มีการแข็งตัวของตะกอน ทำให้บริเวณนี้ตื้นขึ้น ต่อจากนั้นเปลือกโลกบริเวณนี้มีการเคลื่อนที่ และมีการระเบิดของภูเขาไฟ ทำให้พื้นที่นี้มีการยกตัวสูงขึ้นเป็นภูเขาในปัจจุบัน
แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 5
1.เพราะเหตุใดนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่จึงเห็นด้วยกับทฤษฎีบิกแบง ที่ใช้อธิบายกำเนิดเอกภาพ
ตอบ ทฤษฎีบิกแบงมีหลักฐานหรือปรากฏการณ์ที่สนับสนุนอยู่ 2 อย่าง
1) การขยายตัวของเอกภพ
2) อุณหภูมิพื้นหลังของเอกภพ ปัจจุบันลดลงเหลือ 2 - 73 เคลวิน
จากหลักฐานทั้ง 2 ข้อ จึงทำให้นักดาราศาสตร์เห็นด้วยกับทฤษฎีบิกแบง
2.มีธาตุอะไรมากที่สุดในเอกภาพ
ตอบ ธาตุที่มีมากที่สุดในเอกภพคือ ธาตุไฮโดรเจน
3.เอกภพประกอบด้วยระบบที่เล็กกว่า มีอะไรบ้าง
ตอบ เอกภพประกอบด้วยระบบสุริยะและระบบกาแล็กซี
4.เอกภพเมื่ออายุประมาณ 300,000 ปี มีธาตุอะไรเป็นองค์ประกอบสำคัญบ้าง
ตอบ ธาตุไฮโดรเจน และธาตุฮีเลียม
5.หลักฐานใดที่แสดงว่าเอกภพกำลังขยายตัวอยู่ในปัจจุบัน
ตอบ ค.ศ. 1920 เอ็ดวิน ฮับเบิล ได้ใช้ข้อมูลจากการสังเกตกาแล็กซีต่างๆ จำนวนมากพบว่ากาแล็กซีเหล่านั้นเกิดปรากฏการณ์เลื่อนทางแดงของเส้นสเปกตรัม จากความรู้ทางฟิสิกส์พื้นฐานของนักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่า เมื่อพบปรากฏการณ์เลื่อนทางแดงของวัตถุท้องฟ้าใด แสดงว่าวัตถุนั้นกำลังเคลื่อนที่ถอยหางออกจากผู้สังเกตบนโลก
6.กฎฮับเบิลมีว่าอย่างไร
ตอบ = H0d
= ความเร็วในการถอยห่างของกาแล็กซี
H0 = ค่าคงที่ของฮับเบิล
= 71 km/s/Mpc
d = ระยะทางถึงกาแล็กซี
7.ถ้าค่า H0 = 70 km s-1 Mpc-1 แล้วเอกภพจะมีอายุและรัศมีประมาณเท่าใด
8.คลื่นไมโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศสนับสนุนทฤษฎีบิกแบงอย่างไร
ตอบ เพราะเป็นคลื่นไมโครเวฟที่หลงเหลืออยู่หลังจากการระเบิดออกของวัตถุความร้อน มหาศาล (ช่วง Big-Bang) หากไม่มี Big-Bang ก็จะไม่ตรวจพบคลื่นนี้ แต่บังเอิญตรวจพบ (บังเอิญพบโดยนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่น) จึงกล่าวได้ว่า เมื่อนานมาแล้ว เกิด Big-Bang ให้เอกภพกำเนิดขึ้นมาครับ
9.กาแล็กซีคืออะไร และมีกี่ประเภท อะไรบ้าง
ตอบ กาแลคซี (Galaxy) ซึ่งประกอบด้วย ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ อุกกาบาต ฝุ่นผงและ แก็สในอวกาศ กาแลคซีเมื่อแบ่งโดยใช้รูปร่างเป็นเกณฑ์แบ่งออก 4 ประเภท คือ
1 กาแล็กซี่รูปวงกลมรี
2.กาแล็กซีรูปก้นหอย
3.กาแล็กซีรูปก้นหอยคาน
4.กาแล็กซีไร้รูปร่าง
10.กาแล็กซีทางช้างเผือกมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง คิดเป็นระยะทางกี่กิโลเมตร
ตอบ 1 ปีแสง คิดเป็นระยะทางประมาณ = 9.5 × 1012 กิโลเมตร
105 ปีแสง คิดเป็นระยะทางประมาณ = 9.5 × 1012 × 105 กิโลเมตร
ดังนั้น คิดเป็นระยะทาง = 9.5 × 1017 กิโลเมตร
11.ทางช้างเผือกกับกาแล็กซีทางช้างเผือก เหมือนกันหรือต่างกันอย่างไร
ตอบ ทางช้างเผือก เกิดจากดาวฤกษ์หลายหมื่นล้านดวงที่มาอยู่รวมกัน เห็นเป็นแนวฝ้าขาวจางๆ ขนาดกว้างประมาณ 15๐ พาดผ่านเป็นทางยาวรอบท้องฟ้า
กาแล็กซี ทางช้างเผือก ประกอบด้วยดาวฤกษ์ 200,000 ล้านดวงและเมฆฝุ่นกับแก๊สที่เรียกว่า เนบิวลา รวมทั้งระบบสุริยะ ทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือก
12.กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่แตกต่างจากกาแล็กซีแอนโครเมดาอย่างไรบ้าง
ตอบ กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ จะโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง เป็นกาแล็กซีแบบไร้รูปทรงหรือมีรูปร่างไม่แน่นอน มีความสว่างมากจนสามารถมองเห็นได้คล้ายกับก้อนเมฆในยามค่ำคืน อยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศใต้ เป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้เราที่สุด
กาแล็กซีแอนโดรเมดา มองเห็นอยู่ในบริเวณท้องฟ้าทางเหนือ มีรูปร่างแบบกังหัน เหมือนกาแล็กซีทางช้างเผือก กาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราไกลประมาณ 2 ล้านปีแสง มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า M31 หรือNGC 224
แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 6
1.ดาวฤกษ์แต่ละดวงมีความเหมือนและความแตกต่างกันในเรื่องใดบ้าง
ตอบ ดาวฤกษ์แต่ละดวงมีความเหมือนกันอยู่ 2 อย่าง คือ
1) มีพลังงานในตัวเอง
2) เป็นแหล่งกำเนิดธาตุต่างๆ เช่น ธาตุฮีเลียม ลิเทียม และเบริลเลียม
ดาว ฤกษ์แต่ละดวงมีความแตกต่างกันดังนี้ คือ มวล อุณหภูมิผิว สี อายุ องค์ประกอบทางเคมี ขนาด ระยะห่าง ความสว่าง ระบบดาว และการวิวัฒนาการ
2.หลุมดำคืออะไร ต่างจากคาวนิวตรอนอย่างไร
ตอบ หลุมดำ (Black hole) คือ บริเวณในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสงสว่าง ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก็ออกจากหลุมดำไม่ได้ เมื่อไม่มีแสงออกมาหลุมดำจึงมืด
หลุมดำอาจแบ่งได้เป็นสามจำพวกใหญ่ๆ คือ
1. หลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ตายแล้ว เมื่อดาวฤกษ์ที่มวลมากๆ ถึงคราวหมดอายุขัย จะเกิดการระเบิดเป็น ซูเปอร์โนวา หากหลังการระเบิดยังหลงเหลือมวลสารที่ใจกลางของดาวมากกว่า 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ มวลสารใจกลางดาวนั้นจะยุบตัวลงเป็นหลุมดำ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์หลายแห่งในกาแล็กซีทางช้างเผือก เช่น Cygnus X - 1 ในกลุ่มดาวหงส์ ก็เชื่อว่า เป็นหลุมดำชนิดนี้
2. หลุมดำยักษ์ หลุมดำจำพวกนี้จะมีมวลมากมายมหาศาล อาจมีมวลมากนับเป็นหลายพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่จะพบอยู่ในใจกลางของกาแล็กซีขนาดใหญ่ๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ นักดาราศาสตร์พบหลุมดำชนิดนี้อยู่ตามกาแล็กซีขนาดใหญ่เป็นจำนวนมาก รวมทั้งกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราด้วย
3. หลุมดำจิ๋ว เป็นหลุมดำที่มีมวลเพียงไม่กี่ร้อยล้านตัน มีขนาดเล็กเพียงขนาดของอะตอมเท่านั้น เกิดขึ้นหลังจากเกิด บิกแบง ได้ไม่นาน หลุมดำชนิดนี้จะมีอายุสั้นและจะสลายตัวด้วยการระเบิด ปลดปล่อยรังสีแกมมาออกมา หลุมดำจิ๋วนี้เป็นหลุมดำในทางทฤษฎี จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการค้นพบอย่างเป็นทางการ
ดาวนิวตรอน (Neutron star) คือ ดาวซึ่งมีมวลอยู่ในช่วงระหว่าง 8 ถึง 18 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งได้ยุบตัวลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของตัวเอง องค์ประกอบของดาวประกอบด้วยนิวตรอนล้วนๆ ดาวนิวตรอนมีขนาดเล็กมาก มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณ10 กิโลเมตร และมีความหนาแน่นประมาณ 1017 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ดาวนิวตรอนสามารถตรวจพบได้ในรูปของ พัลซาร์
3.เนบิวลาคืออะไร และเกี่ยวข้องกับดาวฤกษ์อย่างไร
ตอบ เนบิวลา คือ กลุ่มแก๊สและฝุ่นที่เกิดขึ้นในอวกาศภายในกาแล็กซี
เกี่ยวข้องกันกับดาวฤกษ์ คือ ดาวฤกษ์เกิดจากการยุบรวมตัวของเนบิวลา หรือกล่าวอีกอย่างว่า เนบิวลา เป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ทุกประเภท
4.ธาตุต่างๆในโลกและในตัวเรา เกิดจากที่ใด
ตอบ ธาตุ ต่างๆ ในโลกเกิดจากการระเบิดของกลุ่มแก๊สภายในดวงดาว เช่น การระเบิดภายในดาวฤกษ์ที่มีความร้อนและความดันมหาศาล ที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา ทำให้เกิดธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม หรือทองคำขึ้นได้
ธาตุ ต่างๆ ในตัวเราเกิดจากพืชสร้างอาหารขึ้นโดยวิธีสังเคราะห์แสง เมื่อเรารับประทานพืชก็จะได้สารอาหารที่ทำให้เกิดธาตุต่างๆ ขึ้นภายในตัวเรา
5.ดาวฤกษ์ที่อยู่ในกลุ่มดาวฤกษ์เดียวกัน อยู่ห่างจากโลกเท่ากันหรือไม่
ตอบ ดาวฤกษ์ที่อยู่ในกลุ่มดาวเดียวกันอาจอยู่ห่างจากโลกไม่เท่ากัน เพราะกลุ่มดาวฤกษ์เป็นเพียงภาพที่เห็นดาวอยู่ในทิศทางเดียวกันเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องอยู่ใกล้กัน
6.ดาวตานกอินทรีมีโชติมาตร 0.76 ดาววีกามีโชติมาตร 0.03 ดาวหางหงส์มีโชติมาตร 1.25 ดาวปากหงส์มีโชติมาตร 3.36 ตามลำดับ จงเรียงลำดับดาวฤกษ์ที่สว่างมากที่สุดไปยังน้อยที่สุด
ตอบ ดาววีกา ดาวตานกอินทรี ดาวหางหงส์ ดาวปากหงส์
7.ดาววีกามีแพรัลแลกซ์ 0.129 พิลิปดา ดาววีกาอยู่ห่างจากโลกกี่ปีแสง
ตอบ พาราแลกซ์ 1 ฟิลิปดาคือระทาง 3.26 ปีแสง (1 parsec)
และมุมพาราแลกซ์แปรผกผันกับระยะทาง
ดังนั้น 0.129 ฟิลิบดาคือระยะห่าง 3.26/0.129 = 25.27 ปีแสง
แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 7
1.เพราะเหตุใดจึงกล่าวว่า ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์รุ่นหลัง
ตอบ เพราะ ว่า ดาวฤกษ์เกิดจากการยุบตัวของเนบิวลาที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของเนบิวลาเอง ทำให้ที่แกนกลางของเนบิวลาที่ยุบตัวลงนี้ จะมีอุณหภูมิสูงกว่าที่ขอบนอก เมื่ออุณหภูมิแกนกลางสูงมากขึ้น เป็นหลายแสนองศาเซลเซียส เรียกช่วงนี้ว่า “ดาวฤกษ์ก่อนเกิด” (protostar) หลัง จากที่ดวงอาทิตย์เพิ่งกำเนิดขึ้นมาจะคงสภาพที่ใหญ่กว่าปัจจุบันเล็กน้อย อุณหภูมิที่แกนกลางสูงขึ้นไปถึง 15 ล้านเคลวิน และปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ได้เริ่มต้นขึ้น หลอมนิวเคลียสไฮโดรเจนเป็นนิวเคลียสฮีเลียม เมื่อเกิดความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันของแก๊สร้อน ทำให้ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์สมบูรณ์ จึงกล่าวได้ว่า ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์รุ่นหลัง
2.ดวงอาทิตย์เกิดขึ้นได้อย่างไร และจะมีวิวัฒนาการอย่างไร
ตอบ ดวง อาทิตย์เกิดจากการยุบตัวของเนบิวลา ซึ่งการยุบตัวนี้เกิดจากแรงโน้มถ่วงของเนบิวลาเอง เมื่อแก๊สยุบตัวลง ความดันของแก๊สจะสูงขึ้น ผลที่ตามมา คือ อุณหภูมิของแก๊สจะสูงขึ้นที่บริเวณแกนกลางเป็นหลายแสนองศาเซลเซียส เรียกช่วงนี้ว่า“ดาวฤกษ์ก่อนเกิด” เมื่อแรงโน้มถ่วงถึงให้แก๊สยุบตัวลงไปอีก อุณหภูมิสูงขึ้นเป็น 15 ล้านเคลวิน ซึ่งเป็นอุณหภูมิสูงมากพอที่จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ (thermonuclear reaction) หลอม นิวเคลียสไฮโดรเจนเป็นนิวเคลียสฮีเลียม เมื่อเกิดความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันของแก๊สร้อนจะทำให้ดวง อาทิตย์มีความสมบูรณ์ขึ้น
วิวัฒนาการ ของดวงอาทิตย์มีดังนี้ คือ เมื่อธาตุไฮโดรเจนที่ใช้เป็นเชื้อเพลงเหลือน้อย แรงโน้มถ่วง เนื่องจากมวลของดวงอาทิตย์สูงกว่าแรงดัน ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นมากกว่าเดิมเป็น 100 ล้านเคลวิน จนเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์หลอมรวมนิวเคลียสของธาตุฮีเลียมเป็น นิวเคลียสของคาร์บอน ในขณะเดียวกันไฮโดรเจนที่อยู่รอบนอกแกนฮีเลียม มีอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านเคลวิน จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์หลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมครั้งใหม่ได้ พลังงานออกมาอย่างมหาศาล ทำให้ดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่ขึ้นเป็น 100 เท่าของขนาดปัจจุบัน เมื่อผิวด้านนอกขยายตัว อุณหภูมิผิวจะลดลง สีจะเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีแดง เรียกว่า ดาวยักษ์แดง ซึ่งมีชีวิตค่อนข้างสั้น ที่แกนกลางของดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ในสภาพดาวยักษ์แดง ในช่วงท้ายของชีวิตจะไม่เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่หลอมฮีเลียมเป็น คาร์บอนอีกต่อไป แรงโน้มถ่วงจะทำให้แกนกลางของดาวยักษ์แดงยุบตัวลง กลายเป็นดาวแคระขาว ขณะเดียวกันกับที่แกนกลางเกิดการยุบตัว มวลของผิวดาวรอบนอกไม่ได้ยุบเข้ามารวมด้วย จึงมีชั้นของแก๊สหุ้มอยู่รอบ เกิดเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ ซึ่งจะเคลื่อนห่างออกไปจากดาวแคระขาว กระจายออกไปในอวกาศ
3.เพราะเหตุใดโลก ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพุธ จึงถูกจัดเป็นดาวเคราะห์หิน และเกิดได้อย่างไร
ตอบ เพราะ โลก ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพุธ ต่างเป็นดาวเคราะห์ ที่มีพื้นผิวเป็นพื้นหินแข็งชัดเจน ดาวเคราะห์หินเกิดจากตอนที่ดาวเคราะห์เพิ่งกำเนิดขึ้นเมื่อ 4,600 ล้านปีมาแล้ว มีภูเขาน้ำแข็งและก้อนหินจำนวนมากที่เหลือจากการสร้างดวงอาทิตย์อยู่ใน บริเวณที่เป็นดาวเคราะห์หินในปัจจุบัน ต่อมาอีก 500 ล้านปี วัตถุก้อนใหญ่ก็ดึงก้อนเล็กเข้าหา เกิดการชนกันพอกพูนจนใหญ่โตขึ้น เศษที่เหลืออยู่มีจำนวนน้อยลง ขณะเดียวกันวัตถุที่ระเหยง่ายหรือเบา เช่น น้ำและไฮโดรเจน ก็ถูกพลังงานจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ผลักดันให้ออกไปอยู่ที่ชั้นนอกของระบบสุริยะ ดังนั้น ดาวเคราะห์ชั้นในจึงเป็นหิน
4.เพราะเหตุใดดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน จึงถูกจัดเป็นดาวเคราะห์แก๊ส และเกิดได้อย่างไร
ตอบ เพราะ มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นแก๊สไฮโดรเจนหรือแก๊สแอมโมเนียและมีเทน ไม่มีพื้นผิวดาวชัดเจน ภายในดาวเคราะห์ยักษ์ เป็นแก๊สความดันสูงหรือแก๊สเหลว ซึ่งมักมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก มีขนาดใหญ่ ดาวเคราะห์ยักษ์เกิดขึ้นเนื่องจากในขณะที่ระบบสุริยะกำลังเกิดขึ้นนั้น ดาวเคราะห์ยักษ์ขยายใหญ่ขึ้นมากกว่าดาวเคราะห์หิน ซึ่งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ เพราะอยู่ในบริเวณที่เย็นกว่า ก้อนสารที่รวมกันอยู่ชั้นนอกของระบบสุริยะรวมถึงก้อนน้ำแข็งสกปรกและแก๊สที่ แข็งตัว เป็นส่วนหนึ่งของดาวเคราะห์ยักษ์ด้วย เมื่อเข้าไปใกล้ดวงอาทิตย์ ความร้อนจากดวงอาทิตย์จะทำให้สารที่ระเหยง่าย เช่น น้ำ ระเหยออกจากดาวเคราะห์ชั้นใน เหลือแต่ส่วนที่เป็นหินแข็งและโลหะ เมื่อวัตถุที่เป็นของแข็งในตอนเริ่มต้นมีขนาดใหญ่กว่าแรงโน้มถ่วงที่สูงของ ดาวที่กำลังโตขึ้น จึงดึงดูดเอาแก๊สจำนวนมากไว้เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของดาวเคราะห์ ทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้นเป็นดาวเคราะห์ยักษ์
5.ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง อยู่บริเวณใดของระบบสุริยะ และเกิดได้อย่างไร
ตอบ ดาวเคราะห์น้อย จะโคจรอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ในระบบสุริยะ
ดาวหางอยู่รอบนอกของระบบสุริยะ
ดาว เคราะห์น้อยเกิดจากเศษที่เหลือจากการพอกพูนของดาวเคราะห์หิน ถูกแรงรบกวนของดาวพฤหัสบดี ซึ่งมีขนาดใหญ่และเกิดมาก่อน ทำให้มวลสารในบริเวณแถบของดาวเคราะห์น้อยจับตัวกันมีขนาดใหญ่ไม่ได้ จึงปรากฏมีแต่ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กๆ จำนวนมาก
ดาว หาง เกิดจากเศษเหลือจากดาวเคราะห์ยักษ์ที่ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งและแก๊สแข็งตัว หลายชนิด รวมทั้งฝุ่นที่ปะปนอยู่ เมื่อก้อนน้ำแข็งนี้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์จะได้รับรังสี ทำให้เกิดการระเหิดของวัตถุบางส่วน เกิดการพุ่งกระจายของธุลี และแก๊สออกมาจากนิวเคลียสหรือแกน เป็นส่วนหัวของดาวหางและส่วนหาง
6.การลุกจ้าบนดวงอาทิตย์คืออะไร มีผลกระทบต่อโลกหรือไม่ อย่างไร
ตอบ รากฏการณ์การระเบิดจ้าบนดวงอาทิตย์ (Solar Flare) เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการระเบิดบนผิวของดวงอาทิตย์ การระเบิดจ้ามักเกิด ณ บริเวณที่เป็นจุด ซึ่งดวงอาทิตย์จะเกิดจุดมากที่สุดทุกๆ ประมาณ 11 ปี ช่วงที่มีจุดมากจะมีการระเบิดจ้ามากด้วย ทำให้อนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนถูกปลดปล่อยจากดวงอาทิตย์ เป็นจำนวนมากกว่าปกติ เรียกว่า พายุสุริยะ
การ ระเบิดจ้ามีผลต่อโลก คือ การเกิดแสงเหนือ - แสงใต้ เกิดไฟฟ้าแรงสูงดับในประเทศที่อยู่ใกล้ขั้วโลก เกิดการติดขัดทางการสื่อสารโดยเฉพาะวิทยุคลื่นสั้นทั่วโลก และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียมอาจถูกทำลาย
แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 8
1.เพราะเหตุใดจึงต้องส่งกล้องโทรทรรศน์ขึ้นไปโคจรรอบโลกในการศึกษาวัตถุท้องฟ้า
ตอบ เพราะ กล้องโทรทรรศน์ที่ส่งขึ้นไปพร้อมยานอวกาศนั้น จะมีอุปกรณ์สำคัญติดตั้งไปกับกล้อง คือ ระบบคอมพิวเตอร์ กล้องถ่ายภาพมุมกว้าง เครื่องตรวจวัดสเปกตรัม เครื่องปรับทิศทางของกล้อง ซึ่งข้อมูลต่างๆ ที่ได้จากกล้อง จะทำให้เราได้เห็นรายละเอียดต่างๆ ของวัตถุท้องฟ้า ช่วยให้เกิดความเข้าใจถึงส่วนประกอบในระบบสุริยะ การกำเนิดของดาวฤกษ์ โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของกาแล็กซี
2.ยานขนส่งอวกาศปล่อยดาวเทียมสื่อสารให้เข้าสู่วงจรโคจรได้อย่างไร
ตอบ ยาน ขนส่งอวกาศปล่อยดาวเทียมสื่อสารให้เข้าสู่วงโคจรได้ โดยให้อยู่เหนือผิวโลก 35,880 กิโลเมตร ในระดับนี้ดาวเทียมจะเคลื่อนที่รอบโลกเร็วเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเอง ดาวเทียมสื่อสารจึงปรากฏอยู่ที่ตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้าตลอดเวลา
3.ท่านคิดว่าการอาศัยอยุ่ในอวกาศของมนุษย์อวกาศเป็นระยะเวลานานๆ มีผลกระทบจ่อมนุษย์อวกาศเหล่านั้นอย่างไรบ้าง
ตอบ การ อาศัยอยู่ในอวกาศของมนุษย์อวกาศ ภายในสภาพแวดล้อมแห่งความถ่วงของอวกาศ นักบินอวกาศจะพยายามดำเนินชีวิตประจำวันให้เหมือนอยู่บนโลกมากที่สุด แต่เนื่องจากไม่ถูกดึงดูดจากแรงโน้มถ่วงของโลก จึงมีสภาพไร้น้ำหนัก การกิน การนอน และการออกกำลังกายจึงมีปัญหาและถ้าอยู่ในอวกาศ เป็นระยะเวลานานๆ จะมีผลต่อกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อทุกส่วนจะมีขนาดเล็กลง ระบบสูบฉีดโลหิต หัวใจทำงานช้าลง กระดูกจะมีความหนาแน่นน้อยลง กระดูกจึงเปราะและแตกหักง่าย
4.การสำรวจอวกาศมีผลดีและผลเสียต่อมนุษย์และโลกอย่างไร
ตอบ การสำรวจอวกาศมีผลดีต่อมนุษย์และต่อโลกคือ ช่วยให้เกิดความเข้าใจในเรื่องต่อไปนี้
1. ส่วนประกอบในระบบสุริยะ
2. การกำเนิดของดาวฤกษ์
3. โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของกาแล็กซี
4. วิวัฒนาการของเอกภพ
5. การกำเนิดของโลก
6. หาคำตอบว่า มนุษย์เกิดมาได้อย่างไร
7. การป้องกันโลกไม่ให้เกิดอันตรายจากการชนของวัตถุในอวกาศ
ผลเสียที่มีต่อมนุษย์และต่อโลก
ผลเสียที่มีต่อมนุษย์และต่อโลก
1. สิ้นเปลืองงบประมาณ
2. เกิดอันตรายต่อมนุษย์ หากดาวเทียมหรือยานอวกาศตกลงมาสู่พื้นโลก เช่น สถานีอวกาศเมียร์
5.ที่ระดับความสูงจากผิวโลก 3,620 กิโลเมตร ยานอวกาศจะต้องมีความเร็วเท่าไร จึงหลุดออกไปนอกโลกได้
ตอบ 8.66 กิโลเมตรต่อวินาที
