กำลังส่องสว่างดวงอาทิตย์

กำลังส่องสว่างดวงอาทิตย์ (solar luminosity, L_☉) เป็นหน่วยวัดกำลังส่องสว่างหรือฟลักซ์การแผ่รังสี (พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาในรูปโปรตอน) ถูกใช้โดยนักดาราศาสตร์เพื่อวัดความสว่างของดาวฤกษ์ ค่าดังกล่าวมีค่าเท่ากับค่ากำลังส่องสว่างของดวงอาทิตย์ที่ยอมรับกันในปัจจุบัน ซึ่งมีค่าเท่ากับ 3.839 × 10²⁶ วัตต์ หรือ 3.839 × 10³³ เอิร์ก/วินาที^[2] ค่าดังกล่าวจะสูงขึ้นเล็กน้อยเป็น 3.939 × 10²⁶ วัตต์ (เท่ากับ 4.382 × 10⁹ กิโลกรัม/วินาที) ถ้ารังสีนิวตริโนดวงอาทิตย์ถูกคิดรวมเข้าไปด้วยเช่นเดียวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า^[3] ดวงอาทิตย์เป็นดาวแปรแสงอย่างอ่อน ดังนั้น ความสว่างของมันจึงมีความผันผวน ความผันแปรที่โดดเด่น คือ วัฏจักรสุริยะ (วัฏจักรจุดดับบนดวงอาทิตย์) ซึ่งทำให้เกิดความผันแปรตามเวลาราว ±0.1% ตัวแปรอื่น ๆ ตลอดช่วง 200-300 ปีที่ผ่านมามีการคาดการณ์ว่าส่งผลกระทบน้อยกว่านี้มาก^[3]

พัฒนาการของกำลังส่องสว่างดวงอาทิตย์ โดยเทียบรัศมีและอุณหภูมิยังผลกับดวงอาทิตย์ในปัจจุบัน^[1]

การคำนวณ

กำลังส่องสว่างดวงอาทิตย์มีความเกี่ยวข้องกับความรับอาบรังสี ซึ่งถูกตรวจวัดที่โลกหรือดาวเทียมที่โคจรรอบโลก ค่ากลางของความรับอาบรังสีที่ระดับบนสุดของชั้นบรรยากาศของโลก บางครั้งเรียกว่า ค่าคงที่สุริยะ (${\displaystyle {\begin{smallmatrix}I_{\odot }\end{smallmatrix}}}$) ความรับอาบรังสีจำกัดความว่าเป็นพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ ดังนั้น ความสว่างดวงอาทิตย์ (พลังงานทั้งหมดที่ปลดปล่อยจากดวงอาทิตย์) จึงมีค่าเท่ากับความรับอาบรังสีที่โลกได้รับ (ค่าคงที่สุริยะ) คูณกับพื้นที่ของทรงกลมซึ่งมีรัศมีเท่ากับระยะห่างโดยเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์:

${\displaystyle L_{\odot }=4\pi kI_{\odot }A^{2}\,}$

เมื่อ A คือ หน่วยระยะทาง (ค่าทางหน่วยดาราศาสตร์เป็นเมตร) และ k เป็นค่าคงที่ (ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับ 1) ซึ่งสะท้อนให้เห็นความจริงที่ว่าระยะห่างโดยเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์ไม่เท่ากับ 1 หน่วยดาราศาสตร์

อ้างอิง

1. Ribas, Ignasi (February 2010), "The Sun and stars as the primary energy input in planetary atmospheres" (PDF), Solar and Stellar Variability: Impact on Earth and Planets, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium, vol. 264, pp. 3–18, arXiv:0911.4872, Bibcode:2010IAUS..264....3R, doi:10.1017/S1743921309992298, S2CID 119107400
2. Carroll, Bradley W.; Ostlie, Dale A. (2007), An Introduction to Modern Astrophysics, Pearson Addison-Wesley, pp. Appendix A, ISBN 0-8053-0402-9
3. Noerdlinger, Peter D. (2008). "Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System". Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 801: 3807. arXiv:0801.3807. Bibcode:2008arXiv0801.3807N.

อ่านเพิ่มเติม

• Sackmann, I.-J.; Boothroyd, A. I. (2003), "Our Sun. V. A Bright Young Sun Consistent with Helioseismology and Warm Temperatures on Ancient Earth and Mars", Astrophys. J., 583 (2): 1024–39, arXiv:astro-ph/0210128, Bibcode:2003ApJ...583.1024S, doi:10.1086/345408, S2CID 118904050
• Foukal, P.; Fröhlich, C.; Spruit, H.; Wigley, T. M. L. (2006), "Variations in solar luminosity and their effect on the Earth's climate", Nature, 443 (7108): 161–66, Bibcode:2006Natur.443..161F, doi:10.1038/nature05072, PMID 16971941, S2CID 205211006
• Pelletier, Jon D. (1996), "Variations in Solar Luminosity from Timescales of Minutes to Months", Astrophys. J., 463 (1): L41–L45, arXiv:astro-ph/9510026, Bibcode:1996ApJ...463L..41P, doi:10.1086/310049, S2CID 7372755
• Stoykova, D. A.; Shopov, Y. Y.; Ford, D.; Georgiev, L. N.; และคณะ (1999), "Powerful Millennial-Scale Solar Luminosity Cycles and Their Influence Over Past Climates and Geomagnetic Field", Proceedings of the AGU Chapman Conference: Mechanisms of Millennial Scale Global Climate Change

แหล่งข้อมูลอื่น

• Solar Luminosity
• LISIRD: LASP Interactive Solar Irradiance Datacenter เก็บถาวร 2012-05-11 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Variation of Solar Luminosity เก็บถาวร 2003-11-13 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน