พายุสุริยะ (solarwind)

ช้อมูลจาก http://www.ipst.ac.th/thaiversion/publications/in_sci/solarwind.html

ตั้งแต่สมัยโบราณมนุษย์รู้ว่า ดวงอาทิตย์มีความสำคัญต่อชีวิต เพราะดวงอาทิตย์ให้แสงสว่างและความร้อนแก่โลก และสิ่งมีชีวิต ทุกชนิดใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการดำรงชีพ คนโบราณจึงนับถือดวงอาทิตย์เสมือนเป็นเทพเจ้าผู้ทรงอำนาจลึกลับ และถึงแม้ว่า วันเวลาจะผ่านไปนานร่วมพันปีแล้วก็ตาม มนุษย์ก็ยังไม่เข้าใจธรรมชาติของดวงอาทิตย์

ย้อน อดีตไปเมื่อ 300 ปีก่อนนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้รู้ว่า ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยก๊าซร้อนและความดันที่มีอยู่ในก๊าซนั้นมีค่าสูงพอที่จะ รับ น้ำหนักของก๊าซที่กดลงมาได้ ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงสามารถทรงตัว ทรงรูปร่างและทรงขนาดอยู่ได้

และเมื่อ 100 ปีก่อนนี้ นักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มรู้ว่า ดวงอาทิตย์มีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก และมีฮีเลียมเป็นองค์ประกอบรอง และนอกจากธาตุทั้งสองนี้แล้วดวงอาทิตย์ก็ยังมีธาตุอื่นๆ เช่น คาร์บอน โซเดียม แคลเซียม และเหล็กบ้าง

ต่อมาในปี พ.ศ. 2476 นักดาราศาสตร์ได้พบว่า ในบางขณะผิวดวงอาทิตย์จะมีเหตุการณ์ระเบิดอย่างรุนแรง ทำให้มีเปลวก๊าซร้อน พุ่งออกจากผิว และในบางครั้งเปลวก๊าซอาจจะพุ่งไกลถึงล้านกิโลเมตร เหตุการณ์ระเบิดที่ผิวแล้วทำให้มีเปลวก๊าซร้อนพุ่งออกไปใน อวกาศนี้ เราเรียกว่า พายุสุริยะ (solar wind)

การ ศึกษาพายุสุริยะในเวลาต่อมาได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่า พายุนี้เป็นปรากฎการณ์ธรรมชาติที่น่าสะพรึงกลัวยิ่ง เพราะเมื่อเรารู้ว่า เปลวก๊าซร้อนที่พุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์นั้นนำอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าออก มากมายด้วย ดังนั้น เมื่ออนุภาคเหล่านี้พุ่งถึงชั้นบรรยากาศ เบื้องบนของโลก ถ้าขณะนั้นมีนักบินอวกาศร่างกายของนักบินอวกาศคนนั้นก็จะได้รับอนุภาคที่มี ประจุไฟฟ้าและรังสีต่างๆ มากเกินปรกติ ซึ่งจะทำให้ร่างกายเป็นอันตรายได้

นอกจากนี้ พายุอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอาจพุ่งชนดาวเทียมที่กำลังโคจรอยู่รอบโลกจนทำให้ดาวเทียมหลุดกระเด็นออกจากวงโคจรได้ และถ้าอนุภาคเหล่านี้พุ่งชนสายไฟฟ้าบนโลก ไฟฟ้าในเมืองทั้งเมืองก็อาจจะดับ ดังเช่นเหตุการณ์ไฟฟ้าดับที่เมือง Quebec ในประเทศ คานาดาเป็นเวลานาน 9 ชั่วโมง เมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2532 เพราะโลกถูกพายุสุริยะจากดวงอาทิตย์พัดกระหน่ำอย่างรุนแรง

ความ จริงเหตุการณ์ครั้งนั้นได้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 11 ปีมาแล้ว แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์รู้อีกว่า ทุกๆ 11 ปีจะเกิดเหตุการณ์พายุสุริยะ ที่รุนแรงบนดวงอาทิตย์อีก ดังนั้นปี พ.ศ. 2543 จึงเป็นปีที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวังจะเห็นโลกถูกดวงอาทิตย์คุกคามอย่างหนัก อีก ครั้งหนึ่ง และเมื่อขณะนี้โลกมีดาวเทียมที่กำลังปฏิบัติงานอยู่ประมาณ 800 ดวงและสหรัฐอเมริกาเองก็มีโครงการจะส่งนักบินอวกาศ ขึ้นไปสร้างสถานีอวกาศนานาชาติในปีนั้นอีกเช่นกัน บุคลากรและดาวเทียมเหล่านี้จึงมีโอกาสถูกพายุสุริยะจากดวงอาทิตย์พัดกระหน่ำ จนเป็นอันตรายได้ ก็ในเมื่อเวลาพายุไต้ฝุ่นหรือทอร์นาโดจะพัด เรามีสัญญาณเตือนภัยห้ามเรือเดินทะเลและให้ทุกคนหลบลงไปอยู่ห้อง ใต้ดิน จนกระทั่งพายุพัดผ่านไป การเตือนภัยพายุสุริยะก็เป็นเรื่องที่จำเป็นเช่นกัน เพราะถ้าเรารู้ว่าพายุสุริยะกำลังจะมาถึงโลก โรงไฟฟ้า ก็ต้องลดการผลิตกระแสไฟฟ้า คือไม่ปล่อยกระแสไฟฟ้าออกจากเครื่องเต็มกำลังเพราะถ้าไฟฟ้าเกิดช็อต ภัยเสียหายก็จะไม่มาก ดังนั้น การแก้ไขล่วงหน้าก็จะสามารถทำให้ความหายนะลดน้อยลง

แต่ความสามารถของผู้เชี่ยวชาญสภาวะของอวกาศ วันนี้ก็ดีพอๆ ความสามารถของนักอุตุนิยมวิทยาที่สามารถทำนายสภาพของอากาศ บนโลก เมื่อ 40 ปีมาแล้ว ดังนั้น รัฐบาลสหรัฐฯ จึงได้จัดตั้งศูนย์สภาวะแวดล้อมของอวกาศ (Space Environment Center) ขึ้นมา โดยให้นักวิทยาศาสตร์มีหน้าที่ทำนายสภาพของอวกาศล่วงหน้า และผลงานการพยากรณ์เท่าที่ผ่านมาได้ทำให้เรารู้ว่า คำพยากรณ์นี้มี เปอร์เซ็นต์ถูกถึง 90% ถ้าเป็นเหตุการณ์ที่จะเกิดในหนึ่งชั่วโมง แต่เปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดก็จะสูง ถ้าเป็นกรณีการทำนายล่วงหน้า หลายวัน

เพื่อ ให้คำทำพยากรณ์ต่างๆ มีเปอร์เซ็นต์ความถูกต้องมากขึ้น องค์การ NASA ของสหรัฐฯ จึงได้วางแผนส่งดาวเทียมดวงใหม่ขึ้น อวกาศเพื่อสำรวจสถานภาพของพายุสุริยะทุกลูกที่จะพัดจากดวงอาทิตย์สู่โลกใน อีก10 ปี ข้างหน้านี้

ความรู้ปัจจุบันที่เรามีอยู่ขณะนี้คือ ผลกระทบของพายุสุริยะจะรุนแรงอย่างไร และเช่นไร ขึ้นกับ 3 เหตุการณ์ต่อไปนี้ คือ

เหตุการณ์ แรกเกี่ยวข้องกับจุดดับบนดวงอาทิตย์ (sunspot) ซึ่งเป็นบริเวณผิวดวงอาทิตย์ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณส่วนอื่น และเป็น บริเวณที่สนามแม่เหล็กจากดวงอาทิตย์สามารถทะลุออกจากดวงอาทิตย์ออกมาสู่ อวกาศภายนอกได้ ดังนั้น เมื่อเกิดการระเบิดที่ผิวดวง อาทิตย์ในบริเวณนี้ กระแสอนุภาคจะถูกผลักดันออกมาตามแนวเส้นแรงแม่เหล็กนี้มาสู่โลก และเมื่อกระแสอนุภาคจากจุดดับพุ่งชน บรรยากาศเบื้องบนของโลก มันจะปะทะอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก (ionosphere) การชนกันเช่นนี้จะทำให้ เกิดกระแสประจุซึ่งมีอิทธิพลมากมายต่อการสื่อสารทางวิทยุ

เหตุการณ์สองที่มีอิทธิพลทำให้สภาวะของอวกาศระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ปรวนแปร ในกรณีมีพายุสุริยะที่รุนแรงคือ ชั้นบรรยากาศ ของโลกอาจจะได้รับรังสีเอกซ์มากกว่าปกติถึง 1,000 เท่า รังสีเอกซ์นี้ จะทำให้อิเล็กตรอนที่กำลังโคจรอยู่รอบอะตอม กระเด็นหลุดออก จากอะตอม และถ้าอิเล็กตรอนเหล่านี้ชนยานอวกาศ ยานอวกาศก็จะมีความต่างศักย์ไฟฟ้าสูง ซึ่งจะทำให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในยานเสีย และนั่นก็หมายถึงจุดจบของนักบินอวกาศ

ส่วนเหตุการณ์สาม ซึ่งอาจถือได้ว่าเป็นเหตุการณ์ที่รุนแรงที่สุด เกิดขึ้นเมื่อกลุ่มก๊าซร้อนหลุดลอยมาถึงโลก และเมื่อมันพุ่งมาถึงโลกสนาม แม่เหล็กในก๊าซร้อนนั้นจะบิดเบนสนามแม่เหล็กโลก ทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในชั้นบรรยากาศของโลกอย่างมากมาย กระแสไฟฟ้านี้ จะทำให้ชั้นบรรยากาศของโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น มันจึงขยายตัว ทำให้ยานอวกาศที่เคยโคจรอยู่เหนือบรรยากาศ ต้องเผชิญแรงต้านของ อากาศ ซึ่งจะมีผลทำให้ยานมีความเร็วลดลงแล้วตกลงสู่วงโคจรระดับต่ำ และตกลงโลกเร็วกว่ากำหนด

เหล่านี้คือเหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้นเวลาโลกถูกพายุสุริยะกระหน่ำ ดังนั้น เพื่อเตือนภัยล่วงหน้า ศูนย์สภาวะแวดล้อมของอวกาศจึงได้ประกาศ คำพยากรณ์สภาวะของอวกาศล่วงหน้าหนึ่งวันทุกวัน เพื่อให้คนเกี่ยวข้องได้รู้ว่า พายุจากอวกาศที่กำลังจะเกิดนั้นรุนแรงเพียงใด และจะมาถึงเมื่อใด โดยใช้ดาวเทียมที่ชื่อ Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) ซึ่งถูกส่งขึ้นไปเมื่อ 5 ปีก่อนนี้ ให้สำรวจดวงอาทิตย์ตลอดเวลา 24 ชั่วโมง เพราะดาวเทียมดวงนี้อยู่ห่างจากโลก 1.5 ล้านกิโลเมตร และมีกล้องโทรทรรศน์สำหรับ วิเคราะห์เหตุการณ์ต่างๆ บนดวงอาทิตย์ ดังนั้น SOHO ก็สามารถบอกได้ว่า ความเร็วของกลุ่มก๊าซร้อนเป็นเช่นไร และกลุ่มก๊าซนั้นมี ขนาดใหญ่หรือไม่เพียงใด และนอกจากดาวเทียม SOHO แล้วสหรัฐฯ ก็ยังมีดาวเทียมที่ชื่อ Advanced Composition Explorer หรือ ACE อีกด้วย ซึ่ง ACE ถูกส่งไปโคจรรอบดวงอาทิตย์กับโลก และทำหน้าที่รายงานให้โลกรู้ว่า มหพายุสุริยะกำลังจะมาหรือไม่

เพราะถ้ามาจริงๆ เราจะได้มีเวลาปลง

Advertisements
เรื่องนี้ถูกเขียนใน ดาราศาสตร์, ภัยพิบัติ และติดป้ายกำกับ , คั่นหน้า ลิงก์ถาวร

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s