ปรากฏการณ์อายัน - เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย

ปรากฏการณ์อายัน (Solstice)

ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลก ทำให้เกิดวันสำคัญขึ้น 2 วันในทุก ๆ ปี คือ “วันครีษมายัน” และ “วันเหมายัน” 

ปรากฏการณ์อายัน (Solstice) คือ หนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลก ซึ่งทำให้เกิดวันสำคัญขึ้น 2 วันในทุก ๆ ปี คือ “วันครีษมายัน” ที่มีช่วงเวลากลางวันยาวนานที่สุดและ “วันเหมายัน” ที่มีช่วงเวลากลางคืนยาวนานที่สุดในรอบปี ซึ่งในหลายประเทศทั่วโลกวันสำคัญทั้ง 2 ยังกลายเป็นสัญลักษณ์หรือจุดเริ่มต้นของฤดูกาลใหม่อีกด้วย

การโคจรของโลกและการเกิด ปรากฏการณ์อายัน

ปรากฏการณ์อายันเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ของโลกซึ่งโลกมีวงโคจรเป็นรูปวงรี ประกอบกับการที่แกนโลกมีความเอียง (Axial Tilt) เป็นมุมประมาณ 23.5 องศา ทำให้ขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ เกิดตำแหน่งพิเศษขึ้น 2 ตำแหน่ง คือ ตำแหน่งที่ขั้วของโลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดและตำแหน่งที่ขั้วของโลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในช่วงเวลา 1 ปี (เมื่อโลกโคจรครบรอบ)

ซึ่งตำแหน่งนี้เองที่ทำให้มุมระหว่างแนวลำแสงอาทิตย์กับระนาบศูนย์สูตรที่เรียกว่า “มุมเดเคลเนชัน” (Declination Angle) ของโลกในเวลาเที่ยงวันมีขนาดสูงสุดเท่ากับองศาการเอียงของโลก หรือ 23.5 องศาเหนือ ณ เส้นทรอปิคออฟแคนเซอร์ (Tropic of Cancer) ในซีกโลกเหนือ เมื่อเกิดวันครีษมายัน และ 23.5 องศาใต้ ณ เส้นทรอปิคออฟแคปริคอน (Tropic of Capricorn) ทางซีกโลกใต้ เมื่อเกิดวันเหมายัน อีกทั้ง ยังทำให้ในพื้นที่ดังกล่าวสามารถมองเห็นดวงอาทิตย์เที่ยงวันอยู่ในตำแหน่งเหนือศีรษะพอดี

วันครีษมายัน
วันครีษมายัน

และเป็นจุดกำเนิดของปรากฏการณ์อายันทั้ง 2 วันนี้

  • วันครีษมายัน (Summer/June Solstice) มักเกิดขึ้นตรงกับวันที่ 20 หรือ 21 มิถุนายนของทุกปีหรือที่เรียกกันว่า “วันที่ยาวนานที่สุดในรอบปี” จากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ถึงตำแหน่งที่ทำให้ขั้วโลกเหนือเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์มากที่สุด จนทำให้ทางฝั่งซีกโลกเหนือได้รับแสงแดดมากที่สุดและมีช่วงเวลากลางวันยาวนานกว่ากลางคืน ซึ่งในพื้นที่ตั้งแต่ละติจูด 66.5 องศาเหนือหรือบริเวณเหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล (Arctic Circle) ขึ้นไปจนถึงขั้วโลกเหนือจะได้รับแสงแดดยาวนานถึง 24 ชั่วโมง อย่างเช่นในอะแลสกา (Alaska) ที่สามารถมองเห็นดวงอาทิตย์ลอยอยู่เหนือท้องฟ้าตลอดทั้งวันหรือที่เรียกกันว่า “ดวงอาทิตย์เที่ยงคืน” (Midnight Sun) ในขณะทางฝั่งซีกโลกใต้วันครีษมายัน คือ วันเหมายันที่มีกลางคืนยาวนานที่สุดในรอบปี
พระอาทิตย์เที่ยงคืนที่สวีเดน
พระอาทิตย์เที่ยงคืนที่สวีเดน
  • วันเหมายัน (Winter/December Solstice) มักเกิดขึ้นตรงกับวันที่ 21 หรือ 22 ธันวาคมของทุกปี หรือที่เรียกว่า “วันที่สั้นที่สุดของปี” จากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ถึงตำแหน่งที่ทำให้ขั้วโลกเหนือเอียงตัวออกห่างดวงอาทิตย์มากที่สุด ขณะที่ซีกโลกใต้ของโลกเอียงตัวเข้าหาดวงอาทิตย์มากที่สุด จนทำให้ทางฝั่งซีกโลกเหนือได้รับแสงแดดน้อยมากและมีช่วงเวลากลางคืนยาวนานกว่าเวลากลางวัน เช่นเดียวกับวันครีษมายันของทางซีกโลกเหนือ วันเหมายันทำให้พื้นที่ตั้งแต่ละติจูด 66.5 องศาใต้หรือบริเวณใต้เส้นแอนตาร์กติกเซอร์เคิล (Antarctic Circle) ถึงขั้วโลกใต้ได้รับแสงแดดนานถึง 24 ชั่วโมง ในขณะที่ทางฝั่งซีกโลกเหนือเหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลจะมีช่วงเวลากลางคืนยาวนานถึง 24 ชั่วโมง กลายเป็นวันที่ผู้คนมองไม่เห็นดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าเลยตลอดทั้งวันที่เรียกกันว่า “โพลาร์ไนท์” หรือ “คืนขั้วโลก” (Polar Night) นั่นเอง

Polar Night

ในปี 2020 นี้ วันเหมายัน (สำหรับทางฝั่งซีกโลกเหนือ) จะตรงกับวันที่ 21 ธันวาคม และนับเป็นวันที่ย่างเข้าสู่ฤดูหนาวอย่างเต็มตัว

ปรากฏการณ์อายันบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ

ปรากฏการณ์อายันสามารถเกิดขึ้นได้บนดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะ โดยที่เวลาของการเกิดและขอบเขตของการเกิดส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยมุมหรือองศาการเอียงของแกนดาวเคราะห์แต่ละดวง รวมถึงความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจร (Orbital Eccentricit) ที่ทำให้เกิดระยะห่างจากดวงอาทิตย์ อย่างเช่น

  • ดาวศุกร์ (Venus) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด มีองศาการเอียงของแกนเพียง 3 องศา ซึ่งทำให้ดาวศุกร์มีการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลน้อยมาก อีกทั้ง ยังทำให้วันอายันแต่ละครั้งเกิดขึ้นห่างกันราว 3 เดือนเท่านั้น
  • ดาวอังคาร (Mars) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ไม่ไกลจากโลกอีกดวง มีองศาการเอียงของแกนดาวขนาดใกล้คล้ายกับโลกมากที่ราว 25 องศา แต่ดาวอังคารมีวงโคจรที่ค่อนข้างเป็นลักษณะรียาว จึงทำให้ดาวอังคารมีวงโคจรที่ใหญ่กว่าโลก ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากระหว่างตำแหน่งที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดและตำแหน่งอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์ที่สุด ส่งผลให้ดาวอังคารมีการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลที่ค่อนข้างรุนแรง อีกทั้ง ช่วงเวลาของการเกิดปรากฏการณ์อายันในแต่ละครั้งมักห่างจากกันนานถึง 11 เดือนเลยทีเดียว

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


อ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org

Eduzones.com – http://app.eduzones.com

ITACA – https://www.itacanet.org

มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ – https://kb.psu.ac.th


เรื่องอื่น ๆ ที่น่าสนใจ : เราจะสามารถเดินทางข้ามเวลาได้อย่างไร

ท่องเวลา

เรื่องแนะนำ

ที่ใต้ทะเลลึก ผมของเมร่าไม่มีทางเป็นสีแดง

เข้าใจได้ว่าหากฮอลลีวูดสร้างภาพยนตร์ตามหลักวิทยาศาสตร์ ความสนุกเร้าใจคงหายไปเป็นกอง อย่างไรก็ดีเป็นโอกาสที่คุณผู้อ่านจะได้ศึกษาว่าโลกแห่งความเป็นจริงแตกต่างจากในหนังอย่างไร

พลังงานจากมหาสมุทร (Marine Energy)

การพัฒนาและการปรับปรุงประสิทธิภาพของพลังงานทางเลือก เป็นโจทย์ที่ท้าทายในหลายประเทศ พลังงานจากมหาสมุทร เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่หลายประเทศนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานเพื่อหล่อเลี้ยงระบบไฟฟ้าในประเทศ พลังงานจากมหาสมุทร (Marine Energy) หมายถึง พลังงานหมุนเวียนทุกรูปแบบที่เกิดขึ้นจากน้ำทะเลในมหาสมุทร ไม่ว่าจะเป็นพลังงานจากการเคลื่อนไหวของกระแสน้ำหรือจากความแตกต่างของอุณหภูมิและความเค็มของน้ำทะเลที่มนุษย์พยายามทำการศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีมากมาย เพื่อดึงพลังงานจากน้ำทะเลเหล่านี้มาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ โดยเฉพาะการนำมาผลิตกระแสไฟฟ้า พลังงานจากมหาสมุทรสามารถจำแนกออกเป็น 4 ประเภทหลัก ดังนี้ 1. พลังงานน้ำขึ้น-น้ำลง (Tidal Energy) หมายถึง พลังงานที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลหรือปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงตามธรรมชาติ ซึ่งพลังงานประเภทนี้ นับเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่ค่อนข้างมั่นคงกว่าพลังงานทดแทนประเภทอื่นๆ เนื่องจากปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สามารถคาดการณ์ได้จากความสัมพันธ์และการเคลื่อนที่ระหว่างโลก ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ และยังได้รับผลกระทบจากปัจจัยของสภาพอากาศหรือการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลค่อนข้างน้อย หากเปรียบเทียบกับแหล่งพลังงานจากลมหรือแสงอาทิตย์ แต่อย่างไรก็ตาม การดึงพลังงานจากน้ำขึ้น-น้ำลงมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าอย่างเหมาะสมในปัจจุบัน ยังขาดทั้งการศึกษาและการพัฒนาเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพเพียงพอ ยังไม่รวมถึงต้นทุนการผลิตที่สูงและการหาสถานที่ตั้งที่เหมาะสม 2. พลังงานคลื่น (Wave Energy) หมายถึง พลังงานที่เกิดขึ้นจากคลื่นน้ำในทะเลและมหาสมุทร ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวของกระแสลมที่พัดผ่านพื้นผิวของน้ำ แต่ในบางครั้ง คลื่นเหล่านี้สามารถเกิดจากการเคลื่อนไหวของแผ่นเปลือกโลกหรือภัยพิบัติทางธรรมชาติอื่น ๆ เช่น แผ่นดินไหว เป็นต้น ถึงแม้คลื่นทะเลจะเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอในทุก ๆ พื้นที่ของมหาสมุทรทั่วทั้งโลก โดยเฉพาะบริเวณทะเลน้ำลึกที่มีการเคลื่อนไหวของคลื่นค่อนข้างรุนแรงและผันผวน แต่ในปัจจุบันการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อดึงพลังงานจากคลื่นน้ำในมหาสมุทรมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้ายังไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากนัก เนื่องจากการผลิตกระแสไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพจำเป็นต้องอยู่ในเขตพื้นที่ซึ่งมียอดคลื่นเฉลี่ยอยู่ที่ราว 8 เมตรและมีกระแสแรงลมค่อนข้างแรง อีกทั้ง […]

เสือชีตาห์คงศีรษะได้อย่างไรขณะวิ่งด้วยความเร็ว?

เสือชีตาห์ คงศีรษะได้อย่างไรขณะวิ่งด้วยความเร็ว? เป็นที่รู้กันดีว่า เสือชีตาห์ คือจ้าวแห่งความเร็ว แต่นอกเหนือจากรูปร่างเพรียวลม กล้ามเนื้ออันแข็งแรงแล้ว ยังมีบางสิ่งบางอย่างที่สำคัญอีกซึ่งร่างกายของมันต้องการอย่างมากเมื่อต้องวิ่งด้วยความเร็ว ผลการศึกษาใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2018 ในวารสาร Scientific Reports แสดงให้เห็นว่าหูชั้นในของเสือชีตาห์นั้นมีส่วนช่วยให้การล่าเหยื่อของมันมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และการวิจัยครั้งนี้ยังเป็นครั้งแรกที่ทีมวิจัยทำการวิเคราะห์หูชั้นในของสัตว์ในวงศ์แมวใหญ่   ว่าด้วยเรื่องหู หากคุณมองภาพสโลวโมชั่นของเสือชีตาห์ขณะกำลังวิ่ง จะเห็นได้ว่ามันสามารถคงหัวของมันให้นิ่งอยู่ได้ ซึ่งช่วยให้ดวงตาของมันจับจ้องไปที่เหยื่ออย่างไม่ให้คลาดสายตาระหว่างการล่า เพื่อที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของกระดูกเสือชีตาห์ว่ามีส่วนช่วยในเรื่องนี้อย่างไร Camille Grohe มุ่งเป้าไปที่การศึกษาหูชั้นใน หูชั้นในเป็นอวัยวะสำคัญที่ช่วยรักษาสมดุลของร่างกาย มันประกอบไปด้วยช่องว่างที่บรรจุของเหลวและเซลล์ขนที่ทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์รับการเคลื่อนไหวของศีรษะ ด้วยภาพถ่ายความละเอียดสูง Grohe และทีมงานของเขาสแกนกระโหลกศีรษะจำนวน 21 กระโหลก ในจำนวนนี้บางกระโหลกเป็นของสัตว์สายพันธุ์อื่นในวงศ์แมวใหญ่ มีจำนวน 7 กระโหลกที่เป็นของเสือชีตาห์ นอกจากนั้นพวกเขายังสแกนกระโหลกศีรษะของเสือชีตาห์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วในอดีตด้วย เพื่อหาดูว่าหูชั้นในของพวกมันมีวิวัฒนาการอย่างไร ผลการตรวจสอบพวกเขาพบว่าหูชั้นในของเสือชีตาห์ไม่ได้เหมือนกับสัตว์อื่นๆ ในวงศ์แมวใหญ่ ด้วยระบบการรักษาสมดุลที่มีขนาดใหญ่ของมัน และช่องภายในหูที่ยาวกว่าส่งผลให้ความสามารถในการคงศีรษะและดวงตาของมันให้อยู่นิ่งมีมากกว่าเสืออื่นๆ “กายวิภาคภายในหูของมันสะท้อนให้เห็นถึงการตอบสนองของร่างกายต่อการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่มากขึ้น” John Flynn ผู้ร่วมการวิจัยกล่าว ในระหว่างการแถลงข่าวผลการค้นพบ โดยที่สำคัญก็คือลักษณะเหล่านี้ไม่ถูกพบในเสือชีตาห์ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว นั่นหมายความว่าความพิเศษนี้เพิ่งจะถูกพัฒนาขึ้นไม่นาน ในฐานะของสัตว์บกที่มีความรวดเร็วมากที่สุดในโลก ร่างกายของมันถูกสร้างเพื่อการวิ่งอย่างแท้จริง ด้วยน้ำหนักที่เบา กระดูกสันหลังที่ยาวและมีความยึดหยุ่น เอื้อให้มันสามารถทำความเร็วจาก […]