แสงอาทิตย์ทรงพลังแรงขึ้น ทำลายสถิติเกือบ 10 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์

สภาพอากาศที่ยังคงร้อนอบอ้าวแม้จะเข้าสู่ช่วงฤดูฝนแล้ว นอกจากจะเป็นผลกระทบของปรากฏการณ์เอลนีโญที่มีความรุนแรงเป็นพิเศษในปีนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบความเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานของดวงอาทิตย์ ซึ่งล่าสุดสามารถตรวจจับการแผ่รังสีแกมมาที่ทรงพลังเกินคาด จนทำลายสถิติสูงสุดที่เคยบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ด้วย

ทีมนักวิจัยของโครงการความร่วมมือ HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Observatory) ซึ่งดูแลหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์บนปากปล่องภูเขาไฟที่ดับสนิทแล้วของเม็กซิโก รายงานการค้นพบข้างต้นลงในวารสาร Physical Review Letters โดยชี้ว่าพบการปลดปล่อยรังสีแกมมาจากดวงอาทิตย์ในระดับสูงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนหลายครั้ง ระหว่างปี 2015-2021

มีการใช้อุปกรณ์เป็นแทงก์บรรจุน้ำ 200 ตัน จำนวน 300 ถัง ตรวจวัดปริมาณรังสีแกมมาจากห้วงอวกาศก่อนตกกระทบพื้นโลก โดยเมื่ออนุภาคพลังงานสูงของรังสีแกมมาชนเข้ากับชั้นบรรยากาศโลก จะเกิดการแตกตัวเป็นอนุภาคที่เล็กกว่าอะตอมหลายชนิด ซึ่งอนุภาคเหล่านี้จะทิ้งร่องรอยของระดับพลังงานดั้งเดิมจากรังสีแกมมาไว้ให้ตรวจจับได้

ทีมผู้วิจัยพบรังสีแกมมาจากดวงอาทิตย์ที่มีพลังงานสูงถึงเกือบ 10 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งเป็นระดับที่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยคาดคิดมาก่อน เนื่องจากในอดีตไม่เคยมีผู้ใดทราบว่า ดวงอาทิตย์ของเราจะสามารถแผ่พลังงานแสงได้เจิดจ้าร้อนแรงถึงขนาดนั้น โดยเป็นแสงอาทิตย์ที่ทรงพลังจนทำลายสถิติสูงสุดที่เคยบันทึกไว้ที่ 1 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์

ทีมผู้วิจัยยังไม่ทราบแน่ชัดว่า เหตุใดแสงอาทิตย์จึงทรงพลังเพิ่มขึ้นหลายเท่าในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา แม้ในปัจจุบันดวงอาทิตย์ได้เข้าสู่วัฏจักรสุริยะรอบใหม่ ซึ่งนับเป็นรอบที่ 25 ไปแล้ว และกำลังอยู่ในช่วงเข้าใกล้การปะทุพลังงานระดับสูงสุด (solar maximum) ภายในสิ้นปีนี้ ซึ่งเป็นไปตามวงจรที่จะเดินครบรอบทุก 11 ปี

รายงานวิจัยล่าสุดอีกชิ้นหนึ่ง ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters ระบุว่าเมื่อวันที่ 28 ต.ค. 2021 ดวงอาทิตย์เกิดเหตุปะทุพลังงานรุนแรงจากการปลดปล่อยมวลโคโรนา (Coronal Mass Injection – CME) จนทำให้เกิดการแผ่รังสีครั้งใหญ่มหึมาที่ครอบคลุมถึงโลก ดวงจันทร์ และดาวอังคารในคราวเดียวกัน

มนุษย์สามารถตรวจจับปรากฏการณ์ดังกล่าวได้เป็นครั้งแรก หลังอุปกรณ์ที่อยู่บนโลกและต่างดาวส่งสัญญาณเตือนถึงรังสีพลังงานสูงขึ้นพร้อมกัน โดยดาวเทียม TGO ขององค์การอวกาศยุโรป ซึ่งโคจรตรวจหาร่องรอยของก๊าซหลายชนิดในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร รวมทั้งหุ่นยนต์ตระเวนสำรวจ Curiosity ขององค์การนาซาที่อยู่บนพื้นผิวดาว ได้บันทึกการมาถึงของกระแสอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ในเวลาเดียวกัน

ส่วนที่ดวงจันทร์ ดาวเทียม LRO ขององค์การนาซา และยานสำรวจฉางเอ๋อ-4 (Chang'e-4) ของจีน สามารถตรวจจับการปะทุพลังงานขั้นรุนแรงของดวงอาทิตย์ในครั้งนี้ได้เช่นกัน ส่วนที่วงโคจรระดับต่ำของโลก ดาวเทียม Eu:CROPIS ของศูนย์การบินอวกาศเยอรมัน เป็นอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับการแผ่รังสีในครั้งนี้ได้

การค้นพบปรากฏการณ์เช่นนี้ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเตรียมพร้อมเพื่อพัฒนาโครงการสำรวจอวกาศในอนาคตของมนุษย์ เนื่องจากรังสีอันตรายจากการปะทุพลังงานรุนแรงอย่างฉับพลันของดวงอาทิตย์ สามารถจะทำให้มนุษย์อวกาศที่อยู่นอกโลกบาดเจ็บจากเหตุผิวหนังไหม้เกรียม ระบบไหลเวียนโลหิตและภูมิคุ้มกันผิดปกติ รวมทั้งป่วยเป็นโรคมะเร็งและถึงกับเสียชีวิตได้

สิ่งมีชีวิตที่อยู่บนโลกหรือดาวเคราะห์ที่มีชั้นบรรยากาศปกคลุมหนาแน่น จะไม่ได้รับอันตรายจากรังสีในห้วงอวกาศ หรืออาจได้รับผลกระทบอยู่บ้างหากชั้นบรรยากาศค่อนข้างเบาบาง โดยการปะทุพลังงานของดวงอาทิตย์ในครั้งนี้ มีรังสีอันตรายตกถึงพื้นผิวดาวอังคาร 30% ในขณะที่ตกถึงพื้นผิวดวงจันทร์ซึ่งแทบไม่มีชั้นบรรยากาศอยู่เลยถึง 50%