ค้นพบเป็นครั้งแรก! กระแสพลาสมาปั่นป่วนรอบโลก สร้าง “ไดนาโม” ธรรมชาติในอวกาศ

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบปรากฏการณ์ทางอวกาศที่ไม่เคยเห็นมาก่อน เมื่อยานอวกาศของนาซา (NASA) ตรวจพบกระแสพลาสมาที่ปั่นป่วนในชั้นสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งทำหน้าที่เสมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือ "ไดนาโม" ธรรมชาติ การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยยืนยันสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มีมาอย่างยาวนาน แต่ยังช่วยให้เราเข้าใจกลไกของสภาพอวกาศ (Space weather) ที่อาจส่งผลกระทบต่อเทคโนโลยีบนโลกได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารระดับโลกอย่าง Nature Communications เมื่อช่วงต้นเดือนเมษายน พ.ศ. 2569 ที่ผ่านมา

โลกของเราไม่ได้ลอยอยู่อย่างไร้การปกป้องในอวกาศ แต่มีสนามแม่เหล็กที่สร้างเกราะป้องกันเรียกว่า แมกนีโตสเฟียร์ (Magnetosphere) เกราะที่มองไม่เห็นนี้คอยช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตบนโลกจากรังสีคอสมิกและลมสุริยะ (Solar wind) ซึ่งเป็นกระแสอนุภาคมีประจุไฟฟ้าที่พัดมาจากดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง เมื่อลมสุริยะที่มีความเร็วสูงเดินทางมาปะทะกับเกราะสนามแม่เหล็กโลก จะเกิดการชะลอตัวและสร้างพื้นที่แนวปะทะที่เรียกว่า คลื่นกระแทกรูปโค้ง (Bow shock) ขึ้นที่บริเวณด้านหน้า และในพื้นที่รอยต่อที่อยู่ระหว่างคลื่นกระแทกนี้กับแมกนีโตสเฟียร์ จะมีชั้นที่เรียกว่า แมกนีโตชีท (Magnetosheath) หรือชั้นเปลือกแม่เหล็ก ซึ่งเปรียบเสมือนสมรภูมิรบด่านหน้าที่เกิดการปะทะและมีความปั่นป่วนสูงมาก

การศึกษาล่าสุดจากภารกิจ Magnetospheric MultiScale (MMS) ของนาซา ซึ่งใช้กลุ่มยานอวกาศ 4 ลำบินเกาะกลุ่มกันในรูปแบบปิรามิดเพื่อตรวจวัดสภาพแวดล้อมรอบโลกแบบสามมิติด้วยความละเอียดสูง ได้เปิดเผยความลับที่ซ่อนอยู่ในชั้นแมกนีโตชีท ข้อมูลจากการสังเกตการณ์แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าหรือ พลาสมา (Plasma) ในบริเวณนี้มีการเคลื่อนที่ไหลเวียนอย่างปั่นป่วน การเคลื่อนที่ของพลาสมาเหล่านี้ได้ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ ไดนาโม (Dynamo) โดยพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของพลาสมาที่ปั่นป่วนนี้ได้ไปสร้างและขยายสนามแม่เหล็กในบริเวณดังกล่าวให้มีความรุนแรงขึ้น

ดร.โซลตัน วอรอส หัวหน้านักวิจัยจากสถาบันวิจัยอวกาศออสเตรีย อธิบายว่า ทีมวิจัยได้พบทั้งบริเวณที่สนามแม่เหล็กถูกขยายให้แรงขึ้นจากการไหลของพลาสมา และพบจุดที่สนามแม่เหล็กอ่อนกำลังลงแล้วพับตัวกลับไปมา ลักษณะที่ซับซ้อนเหล่านี้ตรงกับการคำนวณทางทฤษฎีและแบบจำลองจำลองทางคอมพิวเตอร์ที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ไว้มานาน ทว่านี่ถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่มีการสังเกตเห็นปรากฏการณ์นี้ในอวกาศได้อย่างชัดเจนขนาดนี้

การทำความเข้าใจปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในบริเวณขอบนอกของสนามแม่เหล็กโลกมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากโลกของเราได้รับอิทธิพลจากวัฏจักรของดวงอาทิตย์อยู่เสมอ สภาพอวกาศที่แปรปรวนจากพายุสุริยะสามารถสร้างความเสียหายต่อเทคโนโลยีสำคัญที่เราต้องพึ่งพาในชีวิตประจำวัน ทั้งดาวเทียม ระบบสื่อสาร โครงข่ายไฟฟ้า และระบบนำทางบนโลก การค้นพบกระบวนการเกิดไดนาโมธรรมชาตินี้จึงเป็นกุญแจสำคัญที่จะช่วยให้การพยากรณ์สภาพอวกาศในอนาคตมีความแม่นยำมากขึ้น และในเร็วๆ นี้ ภารกิจใหม่ที่มีชื่อว่า Smile ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างองค์การอวกาศยุโรป (ESA) และสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน จะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเพื่อร่วมไขความลับการทำปฏิกิริยาระหว่างลมสุริยะและสนามแม่เหล็กโลกเพิ่มเติม ซึ่งจะช่วยให้มนุษยชาติเตรียมพร้อมรับมือกับภัยคุกคามจากอวกาศได้อย่างรัดกุมยิ่งขึ้น

ข้อมูลอ้างอิง: IFL Science

• Never-Seen-Before Plasma Current Around The Earth Creates A Dynamo In the Space Around The Planet