NASA SDO ตรวจพบ Solar Plumelets หนึ่งในปริศนาลมสุริยะที่รอการศึกษาอยู่
SDO ตรวจพบ Solar Plumelets หนึ่งในปริศนาลมสุริยะที่รอการศึกษาอยู่

Chottiwatt Jittprasong in Featured

SDO ตรวจพบ Solar Plumelets หนึ่งในปริศนาลมสุริยะที่รอการศึกษาอยู่

February 6, 2021

Solar Dynamics Observatory satellite หรือ SDO ซึ่งเป็นดาวเทียมสำรวจสุริยพลวัตของ NASA ตรวจจับกระจุกบนดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า “Plumelets” เมื่อเร็ว ๆ นี้และพึ่งถูกตีพิมพ์ลงในวารสารด้าน Astrophysics อ้างอิงจาก Plumelets: Dynamic Filamentary Structures in Solar Coronal Plumes

สนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์นั้นมีเขตอำนาจยาวกว่าพันล้านกิโลเมตรไกลกว่าวงโคจรของดาวพลูโตที่ว่าไกลไปมหาศาล สนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ยังเป็นตัวกำหนดของลมสุริยะอีกด้วย ตัวกำหนดเรานี้มีผลโดยตรงต่อดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในระบบสุริยะ โลก หรือแม้แต่มนุษย์เอง Space Weather ไม่ได้เป็นเพียงภูมิอากาศแบบบนโลก แต่มันสามารถแปลเปลี่ยนได้มากกว่านั้น ยังมีปริศนาอีกมากมายเกี่ยวกับลมสุริยะที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงหาคำตอบอยู่

ลมสุริยะเปลี่ยนแปลงรูปร่างของมันผ่านเส้นสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวซึ่งอาจเป็น Closed-loops ซึ่งเป็นเส้นสนามแม่เหล็กที่ทะลุออกไปสู่อวกาศแล้วกลับลงมาดวงอาทิตย์หรือจะเป็น Open magnetic field lines ที่ยืดทะลุออกไปในระบบสรุิยะก็ได้เช่นกัน

ซึ่งในกรณีที่เกิด Open magnetic field lines นั้น ลมสุริยะจะถูกแรงของสนามแม่เหล็กดึงตามไปด้วย และบริเวณที่เกิดก็จะเกิด Coronal holes ซึ่งเป็นพื้นที่บนดวงอาทิตย์ที่มีความหนาแน่นต่ำ ในบริเวณรอบ ๆ Coronal holes เนื้อดาวจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์จะถูกแผ่ออกมาจากพื้นผิวในลักษณะเป็นกระจุกขนนกที่เรียกว่า “Plumes” ซึ่ง Plumes เหล่านี้สว่างมากในช่วงความยาวคลื่น Ultraviolet ทำให้ดาวเทียมสำรวจสุริยพลวัตอย่าง SDO ของ NASA สามารถตรวจจับปรากฏการณ์นี้ได้ง่าย โดยนักดาราศาสตร์เชื่อว่าพื้นที่ที่เป็น Open magnetic field แต่มีความหนาแน่นสูงอาจเป็นตัวการที่ทำให้เกิดลมสุริยะความเร็วสูง (High-speed solar wind) และทำให้ลมสุริยะเปลี่ยนรูปร่าง

ภาพของ Plumelets จาก Solar Dynamic Observatory – ที่มา NASA/SDO/Uritsky, et al

จากการใช้กล้องความละเอียดสูงบนดาวเทียม SDO ร่วมกับเทคโนโลยี Image Processing นักดาราศาสตร์สามารถถ่ายรูป Plumelets บนผิวดวงอาทิตย์ได้อย่างชัดเจน Plumelets ดังกล่าวยืดออกไปกว่า 110,000 กิโลเมตร แต่กว้างเพียง 3,700 ถึง 7,000 กิโลเมตรเท่านั้น ซึ่งนี่เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สามารถถ่ายรูป Plumelets ของดวงอาทิตย์ได้ชัดขนาดนี้ ด้วยการช่วยเหลือจากเทคโนโลยี Image Processing ที่สามารถช่วยลด Noise จากภาพถ่ายได้

นอกจากนี้พวกเขายังพบว่า Plumelets สามารถเคลื่อนที่ได้เองโดยไม่มีปัจจัยภายนอกมารบกวนทำให้นักดาราศาสตร์เชื่อว่ามันอาจจะเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้ลมสุริยะเปลี่ยนแปลงได้นั่นเอง ซึ่งการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของลมสุริยะสามารถถูกตรวจจับได้ไม่อยากอยู่แล้ว เช่น การตรวจจับความเร็ว รูปร่าง อุณหภูมิ และสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ เราก็จะสามารถรู้ได้ว่าเกิดอะไรขึ้นบนดวงอาทิตย์บ้าง และ Solar Plumelets ก็น่าจะมีคุณสมบัติแบบเดียวกับลมสุริยะเช่นกัน

เหตุผลที่ทำให้นักดาราศาสตร์เชื่ออย่างนั้นเพราะว่าข้อมูลจาก Parker Solar Probe ของ NASA ในขณะที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ระยะห่าง 6.4 ล้านกิโลเมตร อุปกรณ์บนยานตรวจจับการ Swings by ของลมสุริยะทุก 2 ถึง 3 เดือน นอกจากนี้ในช่วงแรกของภารกิจยานเดือน พฤศจิกายน 2018 ซึ่งเป็น Solar flyby ครั้งแรก ยาน Parker Solar Probe ตรวจพบการเปลี่ยนทิศทางกะทันหันของลมสุริยะที่เรียกว่า “Switchbacks” ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงทิศทางของลมสุริยะแบบอยู่ ๆ เปลี่ยนใจหันหลังกลับบ้าน แล้วเอ๊ะไม่กลับดีกว่า ไปต่อ นักดาราศาสตร์เชื่อว่าปรากฏการณ์แปลกประหลาดแบบนี้น่าจะมีความเกี่ยวข้องกับ Plumelets

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/switchbacks-sun-web_1.gif
GIF แสดงให้เห็นถึง Solar Wind Signature ที่เกิดการ Switchbacks ขึ้น – ที่มา NASA NASA’s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez

ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ยังไม่เจอ Signature ของการเกิด Plumelets แต่อย่างใดและยาน Solar Orbiter ของ ESO และ NASA ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพื้นผิวของดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ภารกิจ PUNCH ของ NASA ก็กำลังจะเข้ามามีส่วนร่วมในการไขปริศนาว่าชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์แปรสภาพกลายเป็นลมสุริยะได้อย่างไร

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

Exploring the Solar Wind With A New View of Small Sun Structures





MORE