เดือนเมษายน 2551
April 2008
Strange Things Happen at Full Moon
April 28th,
2008
จันทร์เต็มดวงถูกเล่าขานว่ามีสิ่งแปลกประหลาดหลายอย่าง แต่มีสิ่งหนึ่งที่พึ่งเป็นที่ฉงน เมื่อดาวเทียมที่โคจรผ่านบริเวณ magnetotail หรือหางสนามแม่เหล็กของโลก ต้องเผชิญหน้ากับพายุฝุ่นจากดวงอาทิตย์ และ
รายงานจาก NASA ชิ้นนี้มีความสำคัญต่อการสำรวจดวงจันทร์ในอนาคต นักบินอวกาศอาจจะต้องเผชิญหน้ากับเสียงของประจุไฟฟ้าที่เหมือนกับตอนดึงถุงเท้าที่อุดมไปด้วยประจุไฟฟ้าสถิตย์ออกมาจากเครื่องอบแห้ง
ลมสุริยะ(solar wind) ผลักอาณาเขตอิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลก หรือ magnetosphere
ทำให้เกิดหางสนามแม่เหล็ก(magnetotail) ไปทางดวงจันทร์
Credit: NASA
ปรากฎการณ์นี้ถูกค้นพบครั้งแรกบนดวงจันทร์เมื่อปี 2511 ขณะที่ยานอวกาศ Surveyor 7 ของนาซา ลงจอดแล้วถ่ายภาพแสงเรืองประหลาดบนขอบฟ้ากลางคืน ไม่มีใครรู้ว่ามันคืออะไรมาจนบัดนี้ ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์คิดว่า มันคือแสงอาทิย์ที่กระเจิงออกมาด้วยฝุ่นมีประจุไฟฟ้าบนดวงจันทร์ ที่ลอยอยู่เหนือผิวนั่นเอง คำอธิบาย
609;ี้สอดคล้องกับข้อมูลจากยาน Lunar Prospector ของนาซา ที่โคจรรอบดวงจันทร์ในปี 2541 ถึง 2542 ขณะโคจรตัดเข้าไปใน magnetotail ได้บันทึกการเปลี่ยนแปลงของความต่างศักย์ด้านกลางคืนของดวงจันทร์เอาไว้
โลกของเราถูกห่อหุ้มด้วยฟองแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการหมุนของแกนโลก ลมสุริยะ(solar wind) หรือกระแสของอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ จะผลักฟองแม่เหล็กทำให้เกิดหางขนาดยาวของสนามแม่เหล็กโลก ทางด้านกลางคืน หางสนามแม่เหล็กโลกจะขยายออกไปจนถึงวงโคจรของดวงจันทร์ และ หนึ่งครั้งของทุกรอบดวงจันทร์โคจรรอบโลก หรือใน
คืนวันเพ็ญ ดวงจันทร์ก็จะตัดผ่านหางสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งอาจจะเป็นเหตุต่อเนื่องมาจาก
พายุฝุ่นดวงจันทร์ ถึง การเสียสภาพไฟฟ้าสถิต
เมื่อปี 2511 ยานอวกาศ Surveyor 7 ลงจอด ณ ดาวอังคาร และถ่ายภาพแสงเรืองที่ขอบฟ้าหลังพลบค่ำ
Credit: NASA
นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า ในคืนวันเพ็ญ ดวงจันทร์โคจรผ่านแผ่น plasma sheet หรืออนุภาคมีประจุพลังงานสูงที่ถูกขังไว้ในหางสนามแม่เหล็ก อนุภาคที่มีมวลน้อยอย่างอิเลคตรอน(electron) จะแผ่ไปทั่วผิวดวงจันทร์ทำให้ดวงจันทร์มีสภาพเป็นประจุลบ ด้านที่เป็นกลางวันแสงอาทิตย์เมื่อพิจารณาเป็นโฟตอน(photon) โฟตอนจะชนกับอิเลคต$
19;อนให้หลุดออกไปจากผิว ทำให้ความเป็นประจุลบลดลงไปได้ แต่ในฟากกลางคืนของดวงจันทร์ อิเลคตรอนจะสะสมจนมีความต่ำศักดิ์นับพันโวลท์
ยาน Surveyor 7 ถ่ายภาพอนุภาคฝุ่นเล็กละเอียดที่ล้วนแต่มีประจุไฟฟ้า ลอยอยู่เหนือผิวดวงจันทร์ ภายในด้านกลางคืน ฝุ่นนี้อาจสะสมจนหนาแน่นมากพอที่จะอุดตันอุปกรณ์จักรกลหรือขีดข่วนหมวกของนักบินอวกาศ ความแตกต่างของประจุอย่างสูงอาจทำให้ฝุ่นบินจากด้านกลางคืนที่มีประจุลบมากกว่าไปยังด้านกลางวันที่ประจุลบน้อยกว่า
แผ่นกระแสพลาสมา(plasmasheet) ด้านหลังของโลก หากดวงจันทร์จะ
ตัดผ่าน plasma sheet ต้องอยู่ในตำแหน่งของดวงจันทร์วันเพ็ญ
The source of this material is Windows to the Universe, at http://www.windows.ucar.edu/ at the University Corporation for Atmospheric Research (UCAR). © The Regents of the University of Michigan; All Rights Reserved.
นาซามีความกังวลมานานเกี่ยวกับอนุภาคมีประจุและฝุ่นดวงจันทร์ที่อาจส่งผลกระทบต่อนักบินอวกาศ สิ่งแวดล้อม และเครื่องจักรซึ่งในที่นี้คือยานอวกาศนั่นเอง จึงกำลังวางแผนโครงการส่งยานสำรวจไปขุดคุ้ยความลับของฝุ่นดวงจันทร์เหล่านี้
แผ่นกระแสพลาสมาหรือ plasma sheet เป็นกระแสที่ค่อนข้างคงที่ โบกขึ้นลงตลอดเวลา ดังนั้นดวงจันทร์ที่โคจรผ่านหางสนามแม่เหล็ก plasma sheet ก็จะตัดผ่านดวงจันทร์ครั้งแล้วครั้งเล่า
เรียบเรียงโดย : วัชราวุฒิ กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์
คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
----------------------------------------------------------
พบดาวเคราะห์คล้ายโลกแต่มวลมากกว่าโลก
New Super-Earth is Smallest Yet
April 24th,
2008
นักดาราศาสตร์อาจค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ(extrasolar planet) ที่เล็กที่สุด ซึ่งเป็นพิภพหินที่กำลังโคจรในดาวฤกษ์ดวงหนึ่งภายในกลุ่มดาวสิงโต(Leo) Ignasi Ribas จากสภาวิจัยสเปน(Spanish Research Council : CSIC) หัวหน้ากลุ่มนักวิจัยกล่าวว่า หลังจากการยืนยันครั้งสุดท้าย ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงนี้ จะเป็นดวงที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยค้นพบมา งานวิจัยได้เปิดเส้นทางใหม่ที่ควรนำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์ขนาดเล็กกว่านี้ภายในอนาคตอันใกล้ กับจุดมุ่งหมายที่จะพบพิภพที่คล้ายคลึงกับโลกยิ่งขึ้น
ระบบดาวฤกษ์ GJ 436 หรือ HIP 57087 ภายในกลุ่มดาวสิงโต(Leo)
source:
http://www.wingmakers.co.nz/HD_97633_Planetary_System.html
ดาวเคราะห์ดวงล่าสุดที่พึ่งถูกค้นพบนี้มีมวลประมาณ 5 เท่าของมวลโลก อยู่ห่างจากโลกไป 30 ปีแสง( 1 ปีแสง คือระยะทางที่แสงเดินทางได้ภายใน 1 ปี คิดเป็น 9,460 ล้านกิโลเมตร) นักวิทยาศาสตร์คาดว่ามันเป็นดาวเคราะห์หิน(rocky planet) แทนที่จะเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ แต่ก็ยังไม่มีภาพถ่ายตัวดาวจริงๆ ออกมา มันมีชื่อว่า GJ 436c เป็นดาวเคราะห์บริวารภา$
18;ในระบบดาวฤกษ์ GJ 436 ใช้เวลาโคจรรอบดาวฤกษ์ภายในเวลาเพียง 5.2 วันเท่านั้น
และหมุนรอบตัวเองใช้เวลาประมาณ 4.2 วัน ในขณะที่โลกใช้เวลาหมุนรอบตัวเอง 1 วัน และโคจรรอบดวงอาทิตย์ 365 วัน
ภาพจำลองแสดงดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะแบบดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์หินภายในระบบดาวฤกษ์ไกลโพ้น
source: http://elrincondelenzina.blogsome.com/images/Planeta.jpg
มวลซึ่งมากกว่าโลกทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกจัดอยู่ในบัญชี super-Earth ซึ่งเป็นรายชื่อดาวเคราะห์ที่มีมวลอยู่ระหว่าง 1 ถึง 10 เท่าของมวลโลก ในขณะที่โลกมีรัศมีประมาณ 6,400 กิโลเมตร นักดาราศาสตร์คำนวณได้ว่ารัศมีของพิภพหินมวลมากรายนี้จะมากกว่าโลกร้อยละ 50
แผนภูมิแสดงส่วนประกอบของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ชนิดคล้ายดาวเนปจูน(Neptune-like)
กับแบบคล้ายโลก(Earth-like) เทียบกับดาวพฤหัสบดี(Jupiter)
source: http://www.oklo.org/wp-content/images/gl581cores.jpg
นักดาราศาสตร์ทำนายว่าการมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดเล็ก ขึ้นอยู่กับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์วงใน อย่างดาวเคราะห์ GJ 436b ที่ถูกค้นพบภายในระบบดาวเดียวกัน เมื่อปี 2547 โดย GJ 436b มีมวลประมาณ 22 เท่าของมวลโลก จัดอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์คล้ายดาวเนปจูน(Neptune-like)
ในขณะที่ดาวเคราะห์นอกระบบส่วนใหญ่ในบรรดา 280 ดวงที่ถูกค้นพบ ล้วนแต่เป็นดาวเคราะห์ก๊าซที่มีขนาดใหญ่ มวลมาก และโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่ของมันจนถูกจัดอยู่ในกลุ่ม hot-Jupiter หรือดาวพฤหัสบดีร้อน แต่ดาวเคราะห์นอกระบบที่เป็นหินและมีมวลน้อยพอๆ กับโลกยังไม่ถูกค้นพบมากนัก
เรียบเรียงโดย : วัชราวุฒิ กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์
คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
----------------------------------------------------------
Solar Wind Source Found By
Andrea Thompson
April 22nd,
2008
ในที่สุดนักดาราศาสตร์ก็สามารถเจาะจงจุดเริ่มต้นของลมสุริยะ(solar wind) หนึ่งในสองชนิด
ลมสุริยะคือกระแสไฟฟ้าของอนุภาคมีประจุที่ไหลอย่างสม่ำเสมอจากดวงอาทิตย์ในทุกทิศทาง
อนุภาคที่เดินทางจากดวงอาทิตย์มาถึงโลกใช้เวลาเดินทางไม่ถึงสอบวัน
และเมื่อลมแปรเปลี่ยนเป็นพายุ
ก็จะทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า
แสงเหนือแสงใต้(aurora)
ในบริเวณใกล้ศูนย์สูตรโลก
เมื่ออนุภาคมีประจุพลังงานสูงเหล่านั้นทำอันตรกิริยากับสนามแม่เหล็กโลก
ลมสุริยะคือกระแสอนุภาคมีประจุที่ออกมาจากดวงอาทิตย์อย่างสม่ำเสมอ
source: http://scijinks.jpl.nasa.gov/en/educators/gallery/spaceweather/solar_wind_L.jpg
ดวงอาทิตย์แผ่รังสีซึ่งเป็นพลังงานบริสุทธิ์ไปพร้อมๆ กับลมสุริยะ ซึ่งเป็นสสารที่เคลื่อนที่เร็ว อนุภาคภายในลมสุริยะจะถูกเร่งความเร็วโดยสนามแม่เหล็กดวงอาทิตย์ และโครงสร้างหรือรูปแบบของสนามแม่เหล็กนั้นมีอิทธิพลต่อความเร็วของลมสุริยะเมื่อพวกมันออกสู่อวกาศ
ภาพถ่ายในย่านรังสีเอกซ์โดยยานอวกาศ
Hinode เมื่อวันที่
20 กุมภาพันธ์ 2550 ภาพซ้ายมือแสดงกระแสก๊าซที่ออกมาจากบริเวณจุดสว่าง
ส่วนภาพสีน้ำเงินแสดงกระแสวัสดุที่ไหลออกมาทางโลกซึ่งท้ายที่สุดก็คือลมสุริยะ
และภาพสีแดงคือกระแสก๊าซที่ไหลกลับเข้าสู่ผิวดวงอาทิตย์
Image credit: L. Harra/JAXA/NASA/ESA
นักดาราศาสตร์ทราบว่ามีลมสุริยะสองชนิด
โดยแบ่งได้ตามอัตราเร็วของพวกมัน
ลมสุริยะที่เร็วกว่าเกิดจากบริเวณที่เรียกว่า
coronal
hole บริเวณใกล้ๆ
ขั้วของดวงอาทิตย์
ซึ่งมีอัตราเร็วถึง
2.9 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง
ส่วนลมสุริยะที่ช้ากว่าจะออกมาจากบริเวณศูนย์สูตรดวงอาทิตย์
ด้วยอัตราเร็วในช่วง
0.72 ถึง 1.8
ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง
ลมสุริยะจาก coronal hole ที่เร็วกว่าเนื่องจากสนามแม่เหล็กที่วาดโค้งออกมาจากขั้วดวงอาทิตย์มักเป็นเส้นสนามแบบเปิด หรือเป็นเส้นสนามที่ไม่ย้อนกลับเข้าหาผิวดวงอาทิตย์ ดังนั้นก๊าซทุกชนิดจึงไหลออกอย่างไม่มีอะไรไปหยุดพวกมันได้ ส่วนที่เส้นศูนย์สูตร เนื่องจากมีทั้งเส้นสนามแม่เหล็กแบบปิดและแบบเปิด เส้นสนามแบบปิดหรือเส้นสนามที่พุ่งออกและกลับเข้าหาผิวดวงอาทิตย์จะกักเก็บพลาสมาหรือก๊าซมีประจุของดวงอาทิตย์เอาไว้ ทำให้มีเพียงสนามแม่เหล็กแบบเปิดเท่านั้นที่ลมสุริยะสามารถไหลออกมาได้ ผลก็คือลมสุริยะจากบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรจะมีอัตราเร็วต่ำและมีหลายช่วงอัตราเร็ว
Active Region หรือบริเวณกัมมันต์บนผิวดวงอาทิตย์คือบริเวณที่เส้นสนามแม่เหล็กเข้มข้นจนก่อให้เกิดจุดมืด(sunspot)
และพร้อมสำหรับเกิดการประทุบนผิวดวงอาทิตย์
Credit: Jack Newton
ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ
Hinode ขององค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น(JAXA) Harra และคณะพบหลายฐานชิ้นแรกที่ชี้ว่ามีกระแสก๊าซออกมาจากบริเวณศูนย์สูตรด้วยความเร็วสูงได้อย่างไร
เมื่อพวกเขาพบว่า
หากเส้นสนามแม่เหล็กจากบริเวณกัมมันต์(active
region)ขนาดใหญ่
บริเวณศูนย์สูตรเชื่อมต่อกับเส้นสนามแม่เหล็กของบริเวณกัมมันต์ที่พึ่งเกิดใหม่ เส้นสนามจากบริเวณทั้งสองที่มีทิศทางและความเข้มที่พอเหมาะ
จะเกิดหักล้างและเปิดออก
ทำให้ก๊าซมีประจุถูกปล่อยออกมาด้วยความเร็วสูง
บริเวณดังกล่าวสามารถเชื่อมต่อกันได้แม้เมื่อมีระยะห่างกัน
500,000 กิโลเมตร(ซึ่งเท่ากับเอาโลก
40
ดวงมาเรียงต่อกัน) สำหรับ
การทำความเข้าใจที่มาของลมสุริยะจึงช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำนายผลกระทบที่มีต่อโลก
และช่วยป้องกันอันตรายต่อดาวเทียมที่โคจรรอบโลกอีกด้วย
เรียบเรียงโดย
: วัชราวุฒิ
กฤตินธรรม
ภาควิชาฟิสิกส์
คณะวิทยาศาสตร์
มหาวิทยาลัยมหิดล
----------------------------------------------------------
ค้นหาภูเขาไฟดาวศุกร์
Spacecraft Eyes Venus for
Active Volcanoes By Space.com Staff
and
Venus Express reboots the search for active volcanoes on Venus
April 17th,
2008
Adapted from: www.space.com, http://www.esa.int
ดาวศุกร์อาจอุดมไปด้วยภูเขาไฟที่ยังมีชีวิต
ซึ่งผลิตก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์(sulfur dioxide)ปริมาณมหาศาลภายในชั้นบรรยากาศ นักวิทยาศาสตร์อภิปรายกันว่าก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
ที่ถูกตรวจพบโดยยานอวกาศ
Venus Express ขององค์การอวกาศยุโรป(European
Space Agency : ESA) ว่ามาจากการประทุของภูเขาไฟในปัจจุบันหรือเป็นสิ่งหลงเหลือไว้จากการประทุเมื่อกว่า
10 ล้านปีก่อน
ภาพจำลองแสดงยาน
Venus
Express ของ ESA กำลังอยู่ในวงโคจรรอบดาวศุกร์
Credit: ESA
Fred Taylor นักวิทยาศาสตร์ประจำโครงการ
Venus Express จากมหาวิทยาลัยออกฟอร์ด
(
ยาน Venus Express ใช้วิธีการวิเคราะห์สเปคตรัมเพื่อศึกษาวิธีการที่ชั้นบรรยากาศดาวศุกร์ดูดกลืนแสงดาวและแสงจากดวงอาทิตย์ ซึ่งบ่งชี้ชนิดของอะตอมและโมเลกุลภายในชั้นบรรยากาศ แล้วพบว่าก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ภายในชั้นบรรยากาศส่วนบนจะลดลง 2 ใน 3 ภายในเวลาหลายวัน
ร่องรอยภูเขาไฟบนดาวศุกร์
ณ Parga
Chasma ซึ่งยังต้องรอคอยการพิสูจน์ว่ายังมีภูเขาไฟดาวศุกร์ที่คุกรุ่นในปัจจุบันหรือไม่
Credit:NASA/JPL
Jean-Loup Bertaux หัวหน้านักวิเคราะห์จาก
French Aeronomy Service กล่าวว่า
ผมมีความสงสัยมากเกี่ยวกับสมมติฐานภูเขาไฟ อย่างไรก็ตามผมยอมรับว่าเรายังไม่เข้าใจว่าทำไมจึงมีก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
ที่ระดับความสูงขนาดนั้นซึ่งจะเป็นจุดที่ก๊าซชนิดนี้จะถูกทำลายอย่างรวดเร็วโดยแสงอาทิตย์
และทำไมมันจึงแปรเปลี่ยนอย่างรุนแรง
การแปรเปลี่ยนของระดับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์นั้นช้าลงภายในชั้นบรรยากาศที่ต่ำลงไป ที่ซึ่งยาน Venus Express วัดระดับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์โดยวิเคราะห์จากการดูดกลืนรังสีอินฟราเรด(infrared) สัญญาณรังสีอินฟราเรดที่เข้มข้นที่ถูกดูดกลืนมากที่สุดจากอุปกรณ์ VIRTIS(Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) แสดงให้เห็นว่ามีก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์มาก
ภาพจำลองแสดงภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นบนดาวศุกร์
Credits: ESA - AOES Medialab
Giuseppe Piccioni หัวหน้าผู้วิเคราะห์ร่วม
ประจำแผนกอุปกรณ์
VIRTIS ด้วย VIRTIS เราพบซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ระดับความสูงตั้งแต่
35 ถึง 40
กิโลเมตร
และเห็นว่าแทบไม่เห็นความเปลี่ยนแปลงเกินกว่า
40
เปอร์เซ็นต์
ในชั้นบรรยากาศดาวตลอดระยะเวลาสองปีล่าสุด
นักวิทยาศาสตร์หวังว่าพวกเขาจะสามารถยืนยันหรือพิสูจน์สมมติฐานทฤษฎีภูเขาไฟดาวศุกร์
ด้วยการค้นหาพวยก๊าซจากภูเขาไฟหรือจุดร้อนบนผิวดาวที่บ่งชี้ว่ามีการไหลของกระแสธารหินหลอมเหลว(lava) ซึ่งจะถูกบรรจุเป็นแผนงานในอนาคตของโครงการ
Venus Express
เรียบเรียงโดย
: วัชราวุฒิ
กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์
คณะวิทยาศาสตร์
มหาวิทยาลัยมหิดล
----------------------------------------------------------
Solar Tsunamis Move at
Astronomical Speeds By Andrea Thompson
April 17th,
2008
ยานอวกาศคู่แฝด
STEREO ของ NASA จับภาพคลื่นขนาดใหญ่บนผิวดวงอาทิตย์
เมื่อวันที่
19 พฤษภาคม 2550 ได้
ขณะที่คลื่นดังกล่าวเคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศทั้งสี่ชั้นของดวงอาทิตย์
ซึ่งนับเป็นการจับผ่านคลื่นขนาดใหญ่ที่เคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศระดับต่ำของดวงอาทิตย์เป็นครั้งแรก
นักดาราศาสตร์คิดว่า
คลื่นบนดวงอาทิตย์
ซึ่งเคยถูกถ่ายได้ในทศวรรษก่อน
โดยยานอวกาศ
คลื่นทสึนามิบนดวงอาทิตย์กำลังเคลื่อนที่บนผิวดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วนับล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง
Credit: NASA STEREO Consortium
จนถึงปัจจุบัน
ยังมีปริศนามากมายเกี่ยวกับคลื่นทสึนามิบนดวงอาทิตย์ อัตราเร็วของคลื่นที่ถูกคำนวณได้จากภาพถ่ายของ
กล้องถ่ายภาพซึ่งติดตั้งบนยานอวกาศ
STEREO ทั้งสองลำ
มีสามารถในการถ่ายภาพได้จำนวนมากกว่ายาน
ภาพในความยาวคลื่น
H-alpha(656.3
นาโนเมตร)แสดงแสงสว่างสีขาวที่จุดมืด
AR10930
พร้อมทั้งคลื่นลักษณะคล้ายคลื่นทสึนามิ
ที่ออกมาจากการประทุบนจุดดับนั้น
เมื่อปี 2549
Credit: NSO/AURA/NSF and USAF Research Laboratory.
อุปกรณ์ถ่ายภาพในย่านคลื่นอัลตราไวโอเลตพลังงานสูง(Extreme Ultraviolet
Imager :EUVI) บนยาน STEREO ช่วยให้นักดาราศาสตร์ติดตามดวงอาทิตย์ในช่วงสี่ความยาวคลื่น
โดยแต่ละความยาวคลื่นหรืออุณหภูมิก็สอดคล้องกับบรรยากาศแต่ละชั้นของดวงอาทิตย์(ซึ่งมีอุณหภูมิต่างกัน
ตั้งแต่ 60,000 ถึง
2,000,000
องศาเซลเซียส)
โดยคลื่นทสึนามิดูเหมือนจะเคลื่อนที่ในชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นสูงได้เร็วกว่าคลื่นในชั้นบรรยากาศความหนาแน่นต่ำกว่า
สำหรับสิ่งที่ทำให้เกิกดคลื่นพลังงานสูงเหล่านี้ยังไม่มีคำอธิบายที่แน่ชัด
นักดาราศาสตร์ทราบว่าพวกมันเกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยมวลโคโรนา(coronal mass ejections
:CMEs) ซึ่งเป็นเกลียวสนามแม่เหล็กที่กักเก็บก๊าซไว้ภายใน
และถูกเร่งออกมาจากดวงอาทิตย์
ภาพจำลองยานอวกาศคู่แฝด
STEREO สำหรับศึกษา
CME แบบสามมิติ
Credit:NASA
คลื่นทสึนามิบนดวงอาทิตย์อาจเป็นคลื่นกระแทก(shockwave) ที่เป็นผลมาจาก
CME หรืออาจจะเกี่ยวข้องกับปรากฎการณ์ที่กระตุ้นให้เกิดการประทุแบบทั่วๆไป
แต่เมื่อใดก็ตามที่พวกมันถูกพบก็มักจะเกี่ยวข้องกับ
CME เสมอ
ความสัมพันธ์นี้มีความสำคัญต่อการพยากรณ์การเกิด
CME ซึ่งมวลสารพลังงานสูงภายใน
CME สามารถก่อความเสียหายต่อโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ
ได้ Gallagher คิดว่าการสำรวจด้วยยานอวกาศ
STEREO จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ตัดสินว่าอะไรทำให้เกิดอะไรตามมา
เรียบเรียงโดย : วัชราวุฒิ กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
----------------------------------------------------------
จุดมืดบนผิวดวงอาทิตย์จุดใหม่พลันปรากฏ
Sunspots Erupt Suddenly By Robert Roy Britt
April 1st,
2008
หลังจากหลายเดือนของความเงียบสงบ
กลุ่มจุดมืด(sunspot) ของดวงอาทิตย์จำนวนสามจุด
ปรากฏขึ้นเมื่อช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมา
และกำลังใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็ว
แต่มีบางสิ่งผิดแปลกไป
จุดมืด คือบริเวณที่อุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณอื่น ซึ่งสนามแม่เหล็กบนผิวดวงอาทิตย์บิดเป็นเกลียวและมีความเข้มสูง เหมือนกับหมวกที่สวมกลุ่มพลังงานเอาไว้ เมื่อหมวกถูกหงายขึ้น จะเกิดการปลดปล่อยอนุภาคมีประจุและแผ่การแผ่รังสีจากการลุกจ้า(flare) โดยทั่วไปพายุสุริยะ(solar storm)ครั้งใหญ่ หรือพายุสุริยะที่มีความเข้มของรังสีและอนุภาคพลังงานสูง สามารถก่อกวนการสื่อสารบนโลกหรือแม้แต่ทำให้ดาวเทียมใช้การไม่ได้
กลุ่มจุดมืดทั้งสาม
บนผิวดวงอาทิตย์ในสัปดาห์นี้
จากยานอวกาศ
อย่างไรก็ดี
ขั้วแม่เหล็กของพวกมันดูจะสอดคล้องกับจุดมืดจากวัฏจักรสุริยะรอบที่แล้วมากกว่า
Credit: SOHO/MDI
ดวงอาทิตย์ผ่านช่วงเวลา
11 ปี
ของวัฏจักรสุริยะรอบที่แล้วไป
และช่วงเวลาที่มีจุดมืดและการลุกจ้าเกิดขึ้นบ่อยครั้ง
คือเมื่อปี 2544
และ 2545
ส่วนวัฏจักรสุริยะใหม่
หรือรอบที่ 24 (Solar Cycle 24)
เริ่มต้นเมื่อไม่นานมานี้
จากการพบจุดมืดซึ่งมีขั้วแม่เหล็กกลับทิศ
แต่การจะชี้ชัดลงไปเลยว่าวัฏจักรสุริยะรอบปัจจุบันเริ่มต้นเมื่อใด
ยังเป็นความท้าทายต่อนักวิทยาศาสตร์อยู่
บางทีอาจจะเป็นเมื่อปี
2549 ซึ่งมีรายงานมาก่อนหน้านี้หรือแม้กระทั่งปี
2550
อนึ่งวัฏจักรสุริยะเริ่มนับรอบตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์เริ่มบันทึกจำนวนจุดมืดบนผิวดวงอาทิตย์ตั้งแต่กลางทศวรรษ
1870-1880
ทว่าในความเป็นจริง จุดมืดจุดใหม่มีขั้วแม่เหล็ก(magnetic polarity) สอดคล้องกับวัฏจักรสุริยะรอบที่แล้ว หรือรอบที่ 23 เนื่องจากสภาพขั้วของจุดดับที่นำหน้าจะเหมือนกับสภาพขั้วของจุดดับในครั้งที่ 24 แทนที่จะสลับกัน เพื่อเป็นสัญญาณว่านี่เป็นวัฏจักรสุริยะรอบใหม่(ดูภาพและคำอธิบายประกอบ) การพิสูจน์จำเป็นต้องศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์เชิงอุณหภูมิ
จุดมืด(sunspot) แสดงเป็นจุดสีดำบนผิวดวงอาทิตย์โดยมีขั้วเหนือ(N)
และใต้(S)
ภาพซ้ายมือสุดคือจุดดับและสภาพขั้วแม่เหล็กของจุดมืดที่อยู่กับเป็นขั้วเหนือและใต้
จะเห็นว่าทางซีกเหนือของดวงอาทิตย์จุดมืดขั้วเหนือจะนำหน้าขั้วใต้
แต่ทางใต้ จะสลับกัน
และในช่วงที่เกิดพายุสุริยะบ่อยครั้งที่สุด(solar maximum) จุดมืดจะเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตรดวงอาทิตย์
เมื่อเข้าสู่วัฏจักรสุริยะรอบใหม่
สภาพขั้วของจุดดับจะสลับตำแหน่งกันดังภาพขวามือ
ที่จุดมืดขั้วใต้จะนำหน้าจุดมืดขั้วเหนือในซีกเหนือของดวงอาทิตย์
source : http://ircamera.as.arizona.edu/astr_250/images/spots.gif
หนึ่งในสามจุดมืดใหม่
เรียกว่าจุดมืดหมายเลข
989
ปลดปล่อยการลุกจ้าระดับกลางออกมาเมื่อวันอังคารที่
25 มีนาคม
ที่ผ่านมา ทาง National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA) ของสหรัฐอเมริกาพยากรณ์ว่ามีความเป็นไปได้
50 เปอร์เซ็นต์ที่จะมีการลุกจ้าระดับกลางภายในวันที่
27 มีนาคม
อีกครั้ง
พายุสุริยะบางครั้งจะทำให้เกิดแสงเหนือแสงใต้(aurora) เหนือพื้นผิวโลกบริเวณใกล้ขั้วโลก แต่ยังไม่มีแสงเหนือแสงใต้เกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญภายในสัปดาห์นี้
ภาพถ่ายจุดมืดทั้งสามจุด
ในวันที่ 27
มีนาคม 2551 ปกติ
หากเป็นจุดมืดของวัฏจักรสุริยะรอบใหม่
ที่พึ่งเริ่มต้นจุดมืดจะไม่อยู่บริเวณศูนย์สูตรดวงอาทิตย์
แต่จะอยู่ห่างออกไปทางเหนือและใต้
อีกทั้ง
จุดมืดดังกล่าวยังมีสภาพขั้วเหมือนกับสภาพขั้วของวัฏจักรสุริยะรอบที่แล้ว
Credit:SOHO/MDI
จากผลการพยากรณ์จากนักวิทยาศาสตร์หลายกลุ่ม
คาดว่าวัฏจักรสุริยะรอบที่
24 จะมีความรุนแรงกว่าทุกครั้งที่ผ่านมา
หากเป็นดังเช่นผลการคำนวณ
จะเกิดผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อการสื่อสารทางไกล
การจราจรทางอากาศ
ระบบสายส่งพลังงาน
และระบบนำร่องภาคพื้นดิน(Global
Positioning System)
เรียบเรียงโดย
: วัชราวุฒิ
กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์
คณะวิทยาศาสตร์
มหาวิทยาลัยมหิดล
----------------------------------------------------------
New Kink in Sun's Strange
April 1st,
2008
นี่คือเหตุการณ์อันผิดปกติ เมื่อคุณถอยห่างออกมาจากกองเพลิง อุณหภูมิเย็นลงๆ จนกระทั่งอยู่ๆ คุณก็ถูกเผาใหม่อย่างฉับพลัน!!!??? นี่คือสิ่งสำคัญที่เกิดขึ้นภายในชั้นบรรยากาศนอกสุดของดวงอาทิตย์ ที่เรียกว่า โคโรนา(corona) งานวิจัยใหม่ล่าสุดศึกษาสิ่งที่ซับซ้อนนี้ด้วยการอุดรอยรั่วของทฤษฎีเดิมที่ใช้อธิบายปรากฎการณ์อันชวนฉงนนี้
อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์ตั้งแต่
chromosphere
ออกมายัง Transition
Zone และ
จะเห็นว่าจากอุณหภูมิเพียง
6000 เคลวิน
โคโรนามีอุณหภูมินับล้านเคลวิน
source: http://ircamera.as.arizona.edu/NatSci102/images/at16fg13.jpg
เมื่อปีกลาย Steve Tomczyk นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ จากศูนย์วิจัยแห่งชาติเพื่อการวิจัยชั้นบรรยากาศ สหรัฐอเมริกา และคณะยืนยันว่า คลื่น Alfven รูปร่างเหมือนสว่านเปิดจุกขวด(corkscrew) เปลี่ยนให้เป็นพลังงานในการเคลื่อนที่ของสสารจากดวงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานความร้อน แต่งานวิจัยใหม่ล่าสุด ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters ฉบับวันที่ 6 มีนาคม 2551 แย้งว่า สิ่งที่คณะของ Tomczyk เห็นไม่ใช่ Alfven wave หากแต่เป็นคลื่นงอ(kink wave) ซึ่งดูเหมือนส่วนโค้งภายในเชือกหรือเส้นผม
การเคลื่อนที่แบบสว่านเปิดขวดของคลื่น
Alfven(Alfven
oscillation) กับการเคลื่อนที่แบบโค้งของคลื่นงอ(kink
oscillation)
Credit: Van Doorsselaere et. al
Tom Van Doorsselaere นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งวอริคก์(
Van Doorsselaere และคณะใช้แบบจำลองที่ซับซ้อนยิ่งกว่าแบบจำลองของ
Tomczyk แล้วพบว่าคลื่นที่สังเกตการณ์พบไม่เกี่ยวข้องกับคลื่น
Alfven และต้องเป็นคลื่นงอ
ณ เวลานี้ ผมไม่เห็นว่ามีคำอธิบายใดจะสามารถอธิบายผลการสังเกตการณ์(อุณหภูมิในโคโรนา)ได้ Van Doorsselaere กล่าว ผมมีความปรารถนาว่าจะมีผู้เขียนงานวิจัยคนอื่นที่ทำถูกต้อง เพราะมันจะเป็นข่าวดีที่ท้ายสุดปริศนาก็ถูกแก้ไข นอกจากนี้ยังกล่าวว่า Tomczyk และคณะยังคงคิดว่าคลื่น Alfven ยังอยู่เบื้องหลังความร้อนสูงของโคโรนา พวกเขาไม่ได้เสียความเชื่อมั่นเมื่อเราถูก แต่พวกเขาเชื่อมั่นว่าความคิดของเราควรจะได้รับการตีพิมพ์และถูกอภิปราย บางทีในการประชุมเชิงวิชาการครั้งหน้า อาจจะมีการอภิปรายกันในประเด็นนี้
การประทุของเมฆอนุภาคมีประจุหรือพลาสมาในบรรยากาศชั้นโคโรนา โดยทุกๆรูปแบบของอนุภาคที่ปรากฏจะเป็นไปตามโครงสร้างของเส้นสนามแม่เหล็ก
Credit: ESA
ดวงอาทิตย์อาจไม่ใช่ดาวฤกษ์ดวงเดียวที่มีชั้นบรรยากาศส่วนนอกที่พิเศษแบบนี้ Van Doorsselaere กล่าวว่า
เราคิดว่าดวงอาทิตย์มีโคโรนาแบบนี้เป็นเรื่องปกติ ดาวฤกษ์ดวงอื่นที่มีขนาดใหญ่กว่าและอาจจะมีโคโรนาที่มีการแปรเปลี่ยนมากกว่านี้ แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้พิภพของมนุษย์มากที่สุดจึงเป็นโอกาศที่ดีที่สุดในการศึกษาปรากฏการณ์นี้
นักวิทยาศาสตร์ยังคงหวังว่าเราจะก้าวไปสู่กั้นบึ้งของปริศนานี้ในอีกไม่ช้า
Van Doorsselaere สรุปว่า
เพื่อทดสอบ
เราจำเป็นต้องทำการสังเกตการณ์ให้ดียิ่งขึ้น เรากำลังจะได้กล้องโทรทรรศน์และดาวเทียมเพื่อเฝ้ามองดวงอาทิตย์ มีหลายภารกิจทีเดียวในอนาคตที่เต็มเปี่ยมไปด้วยความหวังในการไขปัญหา เขากล่าวว่าหอสังเกตการณ์พลวัตดวงอาทิตย์(Solar
Dynamics Observatory) ของ NASA จะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปลายปีนี้หรือต้นปีหน้า
ส่วนทางฝั่งยุโรป
องค์การอวกาศยุโรป
ก็จะส่งยานอวกาศ
Solar Orbiter ภายในปี
2558
เรียบเรียงโดย
: วัชราวุฒิ
กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์
คณะวิทยาศาสตร์
มหาวิทยาลัยมหิดล
----------------------------------------------------------