เหตุใดเราจึงต้องศึกษาการพ่นมวลโคโรนาของดวงอาทิตย์ และปี 2026 สำคัญอย่างไรต่อภารกิจนี้
ที่มาของภาพ, Getty Images
- Author, กีตา ปานเดย์
- Role, บีบีซีนิวส์ อินเดีย
- Reporting from, รายงานจากกรุงเดลี
สำหรับภารกิจของยานอวกาศอาทิตยา-แอล 1 (Aditya-L1) ที่ถูกส่งขึ้นไปสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ในอวกาศเป็นครั้งแรกของอินเดีย คาดว่าปี 2026 จะเป็นปีที่ไม่เหมือนใคร
นี่เป็นครั้งแรกที่หอสังเกตการณ์บนยานอวกาศลำนี้ซึ่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อปีที่แล้ว จะสามารถมองเห็นดวงอาทิตย์ได้เมื่อถึงรอบกิจกรรมสูงสุด
ตามข้อมูลขององค์การนาซา (NASA) ของสหรัฐฯ ขั้วแม่เหล็กของดวงอาทิตย์จะสลับตำแหน่งกันทุก ๆ ประมาณ 11 ปี หากเปรียบเทียบให้เห็นภาพ นี่เหมือนการที่สนามแม่เหล็กขั้วโลกเหนือกับขั้วโลกใต้สลับตำแหน่งกัน
มันเป็นช่วงเวลาแห่งความโกลาหลครั้งใหญ่ ดวงอาทิตย์แปรเปลี่ยนจากความสงบเป็นพายุ สังเกตได้จากจำนวนพายุสุริยะและการพ่นมวลโคโรนา หรือซีเอ็มอี (Coronal Mass Ejections - CME) ที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก นี่เป็นเปลวเพลิงขนาดมหึมาที่พุ่งออกมาจากชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่าโคโรนา
CME เกิดจากอนุภาคที่มีประจุ การพ่น CME ออกมาแต่ละครั้งอาจมีน้ำหนักได้ถึง 1 ล้านล้านกิโลกรัม และในการปะทุแต่ละครั้ง มันอาจเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดถึง 3,000 กิโลเมตรต่อวินาที มันสามารถเคลื่อนที่ไปได้ทุกทิศทาง รวมถึงพุ่งตรงมายังโลกด้วย หากใช้ความเร็วสูงสุด CME จะใช้เวลา 15 ชั่วโมงในการเดินทางไกล 150 ล้านกิโลเมตรจากดวงอาทิตย์ถึงโลก
"ในช่วงปกติหรือช่วงที่มีกิจกรรมน้อย ดวงอาทิตย์จะปะทุ CME ออกมาวันละ 2-3 ครั้ง" ศาสตราจารย์อาร์ ราเมช จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์อินเดีย หรือไอไอเอ (Indian Institute of Astrophysics - IIA) กล่าว และคาดว่าในปีหน้าดวงอาทิตย์จะปล่อย CME วันละ 10 ครั้งหรือมากกว่านั้น
ศาสตราจารย์ราเมชเป็นหัวหน้าทีมวิจัยในโครงการกล้องถ่ายภาพโคโรนาในแนวเส้นการปลดปล่อยที่มองเห็นได้ (Visible Emission Line Coronagraph – VELC) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ชิ้นสำคัญที่สุดจากที่ติดตั้งไว้กับตัวยานอาทิตยา-แอล 1 ทั้งหมด 7 ชิ้น และเขายังคอยติดตามและถอดรหัสข้อมูลที่รวบรวมมาได้อย่างใกล้ชิด
เขากล่าวว่า การศึกษา CME เป็นหนึ่งในเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดของภารกิจสำรวจดวงอาทิตย์ครั้งแรกของอินเดีย เหตุผลประการแรกคือ การพ่นอนุภาคของดวงอาทิตย์ได้มอบโอกาสในการเรียนรู้เกี่ยวกับดาวฤกษ์ที่ถือเป็นใจกลางระบบสุริยะของเรา และประการที่สอง กิจกรรมต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์เป็นภัยคุกคามต่อโครงสร้างพื้นฐานบนโลกและในอวกาศ
ที่มาของภาพ, Getty Images
CME ไม่ค่อยก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อชีวิตมนุษย์โดยตรง แต่ส่งผลกระทบต่อชีวิตบนโลกโดยก่อให้เกิดพายุแม่เหล็กโลกที่ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศในห้วงอวกาศใกล้โลก ซึ่งมีดาวเทียมโคจรอยู่เกือบ 11,000 ดวง ในจำนวนนี้เป็นของอินเดีย 136 ดวง
"การแสดงออกที่งดงามที่สุดของ CME คือแสงเหนือ ซึ่งเป็นตัวอย่างชัดเจนว่าอนุภาคที่มีประจุจากดวงอาทิตย์กำลังเดินทางมายังโลก" ศาสตราจารย์ราเมช อธิบาย
"แต่พวกมันยังสามารถทำให้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดบนดาวเทียมทำงานผิดปกติ ทำลายระบบไฟฟ้า และส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศและดาวเทียมสื่อสาร"
พายุสุริยะที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์คือ เหตุการณ์คาร์ริงตัน (Carrington Event) ในปี 1859 ซึ่งส่งผลให้สายโทรเลขทั่วโลกล่มลง
เหตุการณ์ล่าสุดคือในปี 1989 เมื่อระบบจ่ายไฟฟ้าของแคว้นควิเบก ประเทศแคนาดา ดับลงบางส่วน ทำให้ประชาชนกว่า 6 ล้านคนต้องอยู่ในความมืดมิด ไม่มีไฟฟ้าใช้เป็นเวลา 9 ชั่วโมง
ในเดือน พ.ย. 2015 กิจกรรมบนดวงอาทิตย์ได้รบกวนการควบคุมการจราจรทางอากาศของสวีเดน ส่งผลให้การเดินทางด้วยเครื่องบินของสวีเดนและสนามบินอื่น ๆ ในยุโรปเกิดความปั่นป่วนวุ่นวายหลายชั่วโมง
ในเดือน ก.พ. 2022 นาซารายงานว่า CME ส่งผลให้ดาวเทียมเชิงพาณิชย์ 38 ดวงสูญหาย
ศาสตราจารย์ราเมชบอกว่า หากเราสามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นบนโคโรนาของดวงอาทิตย์ และตรวจพบพายุสุริยะหรือการปลดปล่อยมวลโคโรนาได้แบบเรียลไทม์ บันทึกอุณหภูมิที่จุดกำเนิด และสังเกตวิถีโคจรของมัน สิ่งเหล่านี้อาจทำหน้าที่เป็นสัญญาณเตือนเพื่อปิดระบบไฟฟ้าและดาวเทียม และเคลื่อนย้ายพวกมันออกจากพื้นที่อันตรายได้
ที่มาของภาพ, Getty Images
มียานอวกาศลำอื่น ๆ ที่ทำภารกิจเพื่อเฝ้าสังเกตดวงอาทิตย์เช่นกัน ซึ่งรวมถึงหอสังเกตการณ์สุริยะและเฮลิโอสเฟียร์ที่นาซาและสำนักงานอวกาศยุโรป (European Space Agency - Esa) ส่งมาร่วมกันเฝ้าสังเกตโคโรนา ทว่าอาทิตยา-แอล 1 มีข้อได้เปรียบเหนือกว่า
"โคโรนากราฟ (coronagraph) ของอาทิตยา-แอล 1 มีขนาดที่พอดีจนเกือบจะเลียนแบบดวงจันทร์ได้ ครอบคลุมโฟโตสเฟียร์ (photosphere - ลูกไฟสีส้มขนาดใหญ่) ของดวงอาทิตย์ได้ทั้งหมด และทำให้สามารถมองเห็นโคโรนาได้เกือบทั้งหมดอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง 365 วันต่อปี แม้กระทั่งในช่วงที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง" ศาสตราจารย์ราเมช ระบุ
กล่าวอีกนัยหนึ่ง โคโรนากราฟทำหน้าที่เสมือนดวงจันทร์เทียม โดยบดบังพื้นผิวที่สว่างของดวงอาทิตย์เพื่อให้เหล่านักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตโคโรนาชั้นนอกที่จางของดวงอาทิตย์ได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งดวงจันทร์จริงจะทำหน้าที่นี้ได้เฉพาะในช่วงที่เกิดสุริยุปราคาเท่านั้น
ยิ่งไปกว่านั้น นี่เป็นภารกิจเพียงหนึ่งเดียวที่สามารถศึกษาการปะทุในแสงที่มองเห็น ช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิและพลังงานความร้อนของ CME ได้ โดยนี่ถือเป็นเบาะแสสำคัญที่แสดงให้เห็นว่า CME จะรุนแรงขนาดไหนหากมุ่งหน้ามายังโลก
เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับช่วงที่มีกิจกรรมสุริยะสูงสุดในปีหน้า ไอไอเอได้ร่วมมือกับนาซาเพื่อศึกษาข้อมูลที่รวบรวมมาจาก CME ที่ใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งที่ยานอาทิตยา-แอล 1 เคยบันทึกไว้จนถึงขณะนี้
ศาสตราจารย์ราเมชบอกว่า มันเกิดขึ้นเมื่อ 13 ก.ย. 2024 เวลา 00:30 น. GMT โดยมวลของมันคือ 270 ล้านตัน ขณะที่ภูเขาน้ำแข็งที่ทำให้เรือไททานิกจมนั้นหนัก 1.5 ล้านตัน
เมื่อเกิดการปะทุครั้งนั้น อุณหภูมิอยู่ที่ 1.8 ล้านองศาเซลเซียส และมีพลังงานเทียบเท่ากับระเบิดทีเอ็นที 2.2 ล้านเมกะตัน เพื่อเปรียบเทียบให้เห็นภาพ ระเบิดปรมาณูที่เมืองฮิโรชิมาและนางาซากิ มีพลังงาน 15 กิโลตัน และ 21 กิโลตัน ตามลำดับ
ถึงแม้ตัวเลขจะฟังดูใหญ่โตมาก แต่ศาสตราจารย์ราเมชอธิบายว่านี่เป็นขนาด "กลาง"
ดาวเคราะห์น้อยที่กวาดล้างไดโนเสาร์บนโลกมีพลังงาน 100 ล้านเมกะตัน และในระหว่างรอบกิจกรรมสูงสุดของดวงอาทิตย์ เขาชี้ว่าเราอาจเห็น CME ที่มีปริมาณพลังงานเท่ากับหรือมากกว่านั้นด้วยซ้ำ
"ผมถือว่า CME ที่เราประเมินนั้นเกิดขึ้นในขณะที่ดวงอาทิตย์อยู่ในช่วงที่มีกิจกรรมปกติ ซึ่งตอนนี้เป็นการกำหนดเกณฑ์มาตรฐานที่เราจะใช้ประเมินสิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่อถึงช่วงที่มีกิจกรรมสูงสุด" เขากล่าว
"บทเรียนจากเรื่องนี้จะช่วยให้เรากำหนดมาตรการรับมือเพื่อปกป้องดาวเทียมในอวกาศใกล้โลกได้ นอกจากนี้ยังช่วยให้เราเข้าใจอวกาศใกล้โลกได้ดียิ่งขึ้น" ศาสตราจารย์ราเมช กล่าวทิ้งท้าย
