เกิดการปะทุรุนแรงของจุดมืดที่ 1283 บนดวงอาทิตย์ถึง 3 ครั้ง

ภาพถ่ายในช่วงคลื่น UV จากยานอวกาศ SOHO แสดงกลุ่มรังสีที่แผ่จากจุดมืด 1283

หลังจากการปะทุขนาด M5.3 ช่วงเช้าวานนี้ของจุดมืดหมายเลข 1283 บนดวงอาทิตย์ ต่อมาเมื่อเวลาตีสามเช้านี้ (7/9/54) เกิดการปะทุซ้ำในระดับรุนแรงถึง X2.1

การปะทุนี้ได้ทำให้เกิดกลุ่มรังสีที่ส่งผลกับระบบวิทยุคลื่่นยาวในยุโรปและอเมริกา และจากรายงานของยาน SOHO และยาน STEREO ได้ตรวจพบกลุ่มแก้ส CME พ่นออกจากจุดมืดตรงมายังขั้วเหนือของโลกเรา โดยกลุ่มแก้สนี้จะมาถึงในช่วงวันที่ 8-10 ก.ย.นี้ (แล้วแต่ความเร็วของลมสุริยะที่พัดมา) โปรดติดตามผลที่เกิดขึ้นต่อไป

ล่าสุดเมื่อราว 05:38 ของวันที่ 8 ก.ย. ตามเวลาไทย ได้เกิดการปะทุรุนแรงระดับ 1.8 อีกครั้ง การปะทุลหายครั้งนี้ ทำให้เกิดการรบกวนสัญญาณวิทยุในหลายรัฐของสหรัฐฯ โดยเฉพาะในช่วงคลื่นความถี่ต่ำ (21MHz)

ภาพพายุแม่เหล็ก kp=5-7 ในบรรยากาศโลกวันที่ 10 กันยายน ตามเวลาไทย

กราฟระดับ kp วันที่ 11 กันยายน

ภาพการปะทุของจุดมืดหมายเลข 1169 บนดวงอาทิตย์ โดยยานอวกาศ SOHO

ภาพถ่ายจากยาน SOHO แผ่นดำที่เขียนว่า SUN นั้นคือแผ่นโลหะที่ใช้ปิดกล้องไม่ให้โดนแสงโดยตรง กดเพื่อดูการเคลื่อนไหว

 

ตอนตีสามกว่าๆ (03:48)  ของวันที่ 17 มี.ค. 2554 เกิดการปะทุของจุดมืดหมายเลข 1169 ที่ชายขอบตะวันตกของดวงอาทิตย์ ในด้านที่หันไม่ตรงกับโลกของเรา มีการพ่นพลาสมาร้อนจำนวนมากออกไปในอวกาศ และเกิดการจับสัญญาณรบกวนระบบสื่อสารบนโลกได้ระยะหนึ่ง ส่วนผลที่จะเกิดกับเกราะแม่เหล็กของโลกนั้น ต้องติดตามในอีก 36 ชั่วโมง

การติดตามจุดมืด 1158 และการปะทุรุนแรงที่สุดในรอบ 4 ปีของดวงอาทิตย์

ภาพแสดงลักษณะการเกิดของจุดมืดหมายเลข 1158 บนดวงอาทิตย์ ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสและทำให้เกิดการปะทุรุนแรงถึงระดับ X2.2 ในเวลาประมาณ 07:18 ของช่วงเช้าวันอังคารที่ 15 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา ในขณะที่จุดมืดนี้หันด้านตรงเข้าสู่โลก ทำให้มีการเกิด CME และปลดปล่อยอนุภาคส่วนหนึ่งตรงมายังโลกของเรา โดยประมาณระยะเวลาการเดินทางของอนุภาคต่างๆ น่าจะมาถึงโลกของเราในวันนี้ (18 กุมภาพันธ์)

กราฟแสดงการรบกวนสนามแม่เหล็กโลกโดยลมสุริยะหรือ K-Index โดยค่า K หากเพิ่มขึ้นถึง 5 แสดงว่ามีการเกิดพายุแม่เหล็กในชั้นบรรยากาศของโลก(ภาพนี้แสดงเวลา 16:20 ตามเวลาไทย)

 

3 ชั่วโมงต่อมา เมื่อมาตรวจสอบผลกระทบอีกครั้ง พบการพุ่งขึ้นถึงระดับ 5 ของค่า K เป็นช่วงสั้นๆและกลับลงมาเหลือระดับ 3 ในเวลาต่อมา โดยเวลาที่ตรวจสอบคือ 19:50 ตามเวลาไทย ซึ่งหากเป็นไปดังนี้ ถือว่าผลกระทบของการปะทุจากจุดมืดหมายเลข 1158 ไม่น่าจะมีผลในระดับรุนแรงใดๆ คงมีแต่แสงเหนือที่มักจะได้รับภาพถ่ายในวันรุ่งขึ้นมาแสดงให้ดูกันเสมอๆ

จุดมืดขนาดใหญ่บนดวงอาทิตน์ที่มองเห็นได้จากโลก

ภาพพระอาทิตย์ขึ้นพร้อมจุดมืดที่ขอบฟ้า ถ่ายโดย Stefano De Rosa เมื่อวันที่ 23 มกราคม 2554

จุดมืดที่มองเห็นในภาพ คือจุดมืดหมายเลข 1147 และ 1149 ซึ่งเป็นจุดมืดที่มีขนาดใหญ่มาก โดยปรากฏให้เห็นจากภาพถ่ายทางอวกาศของยาน STEREO ในวันที่ 23 มกราคมและสามารถถ่ายภาพได้ทั้งจากการใช้กล้องดูดาวสวมเลนส์พิเศษ หรือจากกล้องธรรมดาที่สวมครอบป้องกันแสง (การถ่ายภาพดวงอาทิตย์แม้เป็นช่วงอาทิตย์ขึ้นหรือตก ต้องใส่อุปกรณ์ป้องกันแสงทุกครั้ง เพื่อป้องกันสายตาของท่าน)

อนึ่ง เนื่องจากพระอาทิตย์ หมุนรอบตัวเองทุก 27 วัน อีกทั้งการปรากฏของจึดมืดนั้น ไม่ถาวร หากเราสังเกตุการณ์จากมุมมองของโลก จุดมืดจะเกิดจากด้านซ้ายแล้วค่อยๆหมุนไปทางขวาแล้วหายลับไปด้านหลัง จุดมืดบางจุดมีอายุสั้น อาจเกิดและหายไปในวันเดียว แต่โดยเฉลี่ยเราจะมองเห็นจุดเหล่านี้อยู่ราว 2-4 วัน

ศัพท์แสงเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ สำหรับการติดตามรายงานภัยพิบัติต่างๆ

Sunspotจุดมืด (จุดดับ:ชื่อเดิม) บนดวงอาทิตย์

จุดมืดบนดวงอาทิตย์ อยู่ที่ผิวของดวงอาทิตย์หรือชั้นบรรยากาศโฟโตสเฟียร์ เกิดเป็นครั้งคราว และปรากฏตัวเป็นกลุ่ม (เรียกว่า sunspot group หรือ active region) จุดมืดเคลื่อนที่ตามที่ดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเอง ทำให้เราทราบว่าดวงอาทิตย์หมุนรอบหนึ่งทุกๆ 27 วัน อุณหภูมิบนพื้นผิวลดลง อุณหภูมิที่ศูนย์กลางของจุดเหล่านี้จะประมาณ 4000 K จำนวนจุดมืดบนดวงอาทิตย์ เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในวัฏจักร 11 ปี (sunspot cycle หรือ solar cycle) โดยมีจำนวนมากที่สุด (solar maximum) เมื่อปี 2544 รอบหนึ่ง จุดมืดเกิดจากสนามแม่เหล็กสูงที่โพล่ออกมาจากผิวดวงอาทิตย์ ทำให้ปรากฏการณ์การปะทุ (solar flare) และพายุสุริยะที่รุนแรง เกิดจากบริเวณจุดมืดเสมอ สภาพอวกาศจึงตามวัฏจักร 11 ปีนั้นเช่นกัน

Solar Flare การประทุที่ดวงอาทิตย์

เป็นการระเบิดรุนแรงบนชั้นโครโมสเฟียร์ เกิดขึ้นบริเวณที่มีจุดมืด ซึ่งเป็นบริเวณที่เป็นขั้วของสนามแม่เหล็กแบบสองขั้ว Solar Flare ให้พลังงานสูงมาก (ประมาณว่าเท่ากับระเบิดไฮโดรเจนขนาด 100 เมกกะตันจำนวน 1 ล้านลูกรวมกัน) เนื่องจาก Solar Flare มีพลังงานสูงมาก การส่งพลังงานออกมามักอยู่ในย่านความถี่ของ UV และรังสี X จึงสังเกตได้ยากภายใต้ย่านความถี่ของแสงขาว แต่เห็นได้ชัดเจนในย่านความยาวคลื่นที่ได้กล่าวมาแล้ว อุณหภูมิของ Solar Flare จะสูงหลายล้านเคลวิน และส่งอนุภาคประจุไฟฟ้าที่มีพลังงานสูงกว่าปรกติออกมาอย่างมากมาย เกิดเป็นลมสุริยะที่มีกำลังแรงผิดปรกติ จนสามารถเรียกได้ว่าเป็นพายุสุริยะ (Solar Storm)

Interplanetary Magnetic Field (IMF) สนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์

ดวงอาทิตย์ของเราประกอบไปด้วยพลาสมาร้อนและสนามแม่เหล็กเป็นวงเข้าและออกตามผิวของดวงอาทิตย์ บางแห่งบนผิวดวงอาทิตย์แรง พลาสมาจะถูกกักไว้ในสนามแม่เหล็กวงปิด แต่ถ้าหากว่าความดันของพลาสมาแรงกว่าแรงแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กอ่อนจะถูกดึงออกมาพร้อมพลาสมา พลาสมาที่ไหลออกจากดวงอาทิตย์เรียกว่า “ลมสุริยะ” และเราเรียกสนามแม่เหล็กที่ถูกลากออกมาว่า “สนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์”

เนื่องจากดวงอาทิตย์มีการหมุนรอบตัวเองทุกๆ 27 วัน ทำให้สนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์มีลักษณะเป็นรูปเกลียวก้นหอย (Archemedian spiral) เสมือนกับลำน้ำจากเครื่องฉีดน้ำที่หมุนรอบตัวเอง บวกกับการที่ลมสุริยะมีความแปรปรวน (turbulent) อยู่ตลอดเวลาจึงทำให้สนามแม่เหล็กมีลักษณะแปรปรวนตามไปด้วย รูปข้างล่างแสดงถึงโครงสร้างของสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์และลมสุริยะ

Cosmic Rays รังสีคอสมิก

เป็นอนุภาคพลังงานสูงจากอวกาศภายนอกโลก ที่มีพลังงานในระดับ 10³ – 10²⁰ eV โดยอนุภาคเหล่านี้ เป็นอนุภาคที่มีประจุหรือเป็นกลางทางไฟฟ้าก็ได้ เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน ไฮโดรเจน อัลฟา นิวคลีออนของทุกธาตุ

แหล่งกำเนิดของรังสีคอสมิกนี้มีด้วยกันหลายแหล่ง และทำให้เกิดพลังงานที่ต่างๆ กันออกไป เช่น ที่ดวงอาทิตย์ ซูเปอร์โนวา หลุมดำ ฯลฯ

โดยรังสีคอสมิกจะมีผลต่อโลกโดยตรง เช่น การเกิดอันตรายต่อดาวเทียมและมนุษย์ในอวกาศ การเกิดการเตือนรังสีในเครื่องบินโดยสาร การเกิดแสงเหนือแสงใต้ การเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้องในหม้อแปลงโรงผลิตไฟฟ้าในบางประเทศ ผลกระทบต่อโลกเหล่านี้เป็นผลที่เรียกรวมๆ ว่า สภาพอวกาศ (space whether)

Coronal Mass Ejection (CME) การปล่อยก้อนมวลจากดวงอาทิตย์

เป็นปรากฏการณ์ที่ดวงอาทิตย์มีการปลดปล่อยมวลออกมา อนุภาคไฟฟ้าพลังงานสูงจะถูกปลดปล่อยออกมาด้วความเร็วสูงนับพันกิโลเมตรต่อวินาที  ปรากฏการณ์ coronal mass ejection นี้มักจะเกิดร่วมกับ solar flare หรือ prominence (เป็นปรากฏการณ์คล้ายเปลวไฟบนดวงอาทิตย์) แต่ในบางครั้งอาจจะเกิด coronal mass ejection ขึ้นเดี่ยวๆ โดยไม่เกิด solar flare หรือ prominence ขึ้นด้วยก็ได้

สำหรับสาเหตุของ CME นั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่มีบาง model ที่สามารถจะอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้ดีพอสมควร  เริ่มจาก สนามแม่เหล็กแบบคู่ขั้วจาก sunspot ขยายตัวออกไปใน corona  จากนั้นสนามแม่เหล็กทั้งสองขั้วจะเคลื่อนเข้าหากันอีกครั้ง จุดที่สนามแม่เหล็กเคลื่อนเข้าหากันจะค่อยๆ ลอยสูงขึ้นและขับให้มวลส่วนหนึ่งของดวงอาทิตย์หลุดออกมาด้วย

Solar Wind ลมสุริยะ

มีกำเนิดมาจากส่วนที่เป็น corona ของดวงอาทิตย์ โดย corona จะเป็นส่วนที่มีอุณหภูมิสูงมาก ทำให้ corona เองค่อยๆ ขยายตัวออกเรื่อยๆ จนในที่สุดอนุภาคต่างๆ ที่อยู่ใน corona ก็จะหลุดพ้นออกมาจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ เกิดเป็นกระแสธารของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าไหลออกจากดวงอาทิตย์ เรียกว่า ลมสุริยะ (solar wind)

เนื่องจากลมสุริยะเป็นอนุภาคที่มีประจุจึงถูกดักจับให้เคลื่อนที่ไปตามเส้นสนามแม่เหล็กที่ออกมาจากดวงอาทิตย์ สำหรับอัตราเร็วของลมสุริยะนั้นจะขึ้นกับละติจูด (latitude) ที่ลมสุริยะนั้นเกิดขึ้นมา โดยลมสุริยะเกิดที่บริเวณใกล้ๆ ขั้วเหนือและใต้ของดวงอาทิตย์ จะมีอัตราเร็วสูงกว่าลมสุริยะที่เกิดที่บริเวณใกล้ๆ เส้นศูนย์สูตร โดยเฉพาะลมสุริยะที่ออกมาจาก coronal holes (ซึ่งมักจะอยู่บริเวณขั้วของดวงอาทิตย์) จะมีอัตราเร็วและความรุนแรงมากที่สุด โดยเฉลี่ยลมสุริยะจะมีอัตราเร็วเฉลี่ยประมาณ 300 กิโลเมตรต่อวินาที ที่ระยะทางเป็น 30 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ และเมื่อมาถึงโลกลมสุริยะจะมีอัตราเร็วเฉลี่ยประมาณ 400 กิโลเมตรต่อวินาที

การเร่งอัตราเร็วของลมสุริยะนี้เพิ่งเป็นที่เข้าใจกับเมื่อปี ค.ศ. 1998 นี้เอง เมื่อยานอวกาศโซโฮ (SOHO Spacecraft) และดาวเทียมสปาร์ตัน (Spartan Satellite) ได้ตรวจพบว่าสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์มีการกระเพื่อมอยู่ตลอดเวลา ซึ่งอาจจะเป็นสาเหตุของการเร่งอัตราเร็วของลมสุริยะก็ได้