ไขปริศนาบรรยากาศดวงอาทิตย์! ยานพาร์เกอร์เผยข้อมูลสุดอึ้งหลังเฉียดเข้าใกล้ด้วยความเร็วกว่า 6 แสนกิโลเมตรต่อชั่วโมง

นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการส่งยานสำรวจพุ่งทะยานเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ และได้คำตอบที่ไม่มีใครคาดคิดกลับมา โดยผลการศึกษาล่าสุดจากข้อมูลของยานพาร์เกอร์โซลาร์โพรบ (Parker Solar Probe) ของนาซา ได้เผยให้เห็นความลับของลมสุริยะและพฤติกรรมของพลาสมาที่ร้อนจัดใกล้พื้นผิวดาวฤกษ์ ซึ่งจะช่วยพลิกโฉมความเข้าใจเกี่ยวกับสภาพอวกาศที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อโลกและระบบสุริยะทั้งหมด

คณะวิจัยนำโดยมหาวิทยาลัยแอริโซนาได้เผยแพร่ผลงานในวารสาร Geophysical Research Letters โดยระบุถึงการตรวจวัดรายละเอียดในช่วงที่ยานเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ซึ่งเป็นบริเวณรอยต่อที่ผันผวนของแก๊สและสนามแม่เหล็ก คริสโตเฟอร์ ไคลน์ นักฟิสิกส์จากห้องปฏิบัติการจันทรคติและดาวเคราะห์ อธิบายว่าการเข้าใจชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์คือหัวใจสำคัญในการพยากรณ์ว่าพายุสุริยะจะมาถึงโลกเมื่อใดและในรูปแบบไหน ซึ่งก่อนหน้านี้การทำนายทำได้เพียงอาศัยแบบจำลองที่ไม่สมบูรณ์เพราะขาดข้อมูลจากการตรวจวัดในระยะประชิด

ยานพาร์เกอร์โซลาร์โพรบ ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2561 ใช้แรงเหวี่ยงจากแรงโน้มถ่วงของดาวศุกร์เพื่อปรับวงโคจรให้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งเข้าใกล้พื้นผิวในระยะเพียง 6.1 ล้านกิโลเมตร ยานลำนี้ได้เก็บข้อมูลความละเอียดสูงของ "โคโรนา" หรือชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ที่เป็นรังสีจาง ๆ แผ่ออกไปไกลหลายล้านกิโลเมตร ข้อมูลที่ได้เผยให้เห็นพฤติกรรมทางความร้อนที่น่าประหลาดใจ เนื่องจากพลาสมาที่เคลื่อนที่ออกจากแกนกลางดวงอาทิตย์จะมีอุณหภูมิลดลงเหลือประมาณ 5,500 องศาเซลเซียสที่ชั้นโฟโตสเฟียร์ แต่กลับร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วในชั้นโคโรนาจนสูงกว่า 1.1 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอย่างมหาศาลนี้เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่มีประจุและสนามแม่เหล็กที่รุนแรงซึ่งมีการบิดเบี้ยวและสะบัดตัวอย่างรุนแรง

เพื่อให้เห็นภาพการทำงานของอนุภาคที่ชัดเจนขึ้น ทีมวิจัยได้พัฒนาเครื่องมือคำนวณใหม่ที่ชื่อว่า "ALPS" (Arbitrary Linear Plasma Solver) เพื่อวิเคราะห์ว่าอนุภาคแต่ละชนิดตอบสนองต่อคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านพลาสมาของดวงอาทิตย์อย่างไร ทำให้พวกเขาสามารถระบุตำแหน่งและกลไกการถ่ายโอนพลังงานที่ทำให้เกิดความร้อนในลมสุริยะได้อย่างแม่นยำแทนการคาดเดาแบบเดิม ข้อมูลยังชี้ให้เห็นว่าอนุภาคเหล่านี้คลายความร้อนช้ากว่าที่เคยคาดการณ์ไว้มากในขณะที่เคลื่อนที่ออกจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์การหน่วงพลังงานที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเร่งศึกษาเพิ่มเติม

สิ่งที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ไม่ได้หยุดอยู่แค่ที่ดวงอาทิตย์เท่านั้น เพราะความสามารถในการวัดความร้อนและการคลายพลังงานของอนุภาคสุริยะมีผลกระทบอย่างมากต่อการทำความเข้าใจสภาพอวกาศ แบบจำลองที่ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นจะช่วยให้นักวิจัยพยากรณ์การปลดปล่อยมวลโคโรนา (CME) และเหตุการณ์สุริยะอื่น ๆ ที่อาจส่งผลกระทบต่อดาวเทียมสื่อสารหรือระบบไฟฟ้าบนโลกได้แม่นยำขึ้น นอกจากนี้ กระบวนการที่ค้นพบในครั้งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับดวงอาทิตย์ของเราเท่านั้น แต่ความรู้เรื่องการสลายพลังงานนี้ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับแก๊สระหว่างดวงดาว จานพอกพูนมวลรอบหลุมดำ ดาวนิวตรอน และวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ทั่วทั้งเอกภพได้อีกด้วย

ข้อมูลอ้างอิง: Daily Galaxy

• It Took 400,000 MPH to Get There, Here’s What NASA’s Probe Found Near the Sun