ลมสุริยะ

(Solar Wind)

ดวงอาทิตย์เป็นที่รู้จักและมีความสำคัญเป็นอย่างมากในระบบสุริยะ  ลมสุริยะ (solar wind) คืออนุภาคความเร็วสูงที่ถูกปล่อยมาจากดวงอาทิตย์ทุกทิศทุกทาง ตลอดเวลา  หรืออาจถูกมองว่าเป็นอนุภาคที่หลุดออกมาจากชั้นโคโรนา (corona) ของดวงอาทิตย์ซึ่งมีอุณหภูมิสูง สู่บริเวณระหว่างดาวเคราะห์

รูปแสดงลมสุริยะที่ออกมาจากดวงอาทิตย์ทุกทิศทาง และมากระทบกับสนามแม่เหล็กของโลก

Image credit: K. Endo, Nikkei Science Inc

ส่วนประกอบของลมสุริยะ

ลมสุริยะประกอบด้วยอิเล็กตรอนและโปรตอน อาจมีไอออนหนักรวมอยู่บ้างเล็กน้อย ลมสุริยะถูกปล่อยออกมาจากชั้นบรรยากาศโคโรนาของดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง ความเร็วของลมสุริยะมีขนาดตั้งแต่ 200 ถึง 889 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยเฉลี่ยประมาณ 400 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความเร็วนี้เทียบได้กับอนุภาคเคลื่อนที่จากเมือง Knoxville ไปเมือง Memphis ภายในเวลาน้อยกว่า 2 วินาที ลมนี้ทำให้เกิดการสูญหายของมวลมากกว่า 1 ล้านตันต่อวินาที แม้ว่าจะดูเป็นปริมาณที่มาก แต่เมื่อเทียบกับมวลของดวงอาทิตย์ทั้งหมดก็ถือว่าน้อยมาก

ผลกระทบของลมสุริยะดาวเคราะห์

ดาวพุธ

ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ต้องทนทานต่อการเผาไหม้จากลมสุริยะเป็นอย่างมาก บางครั้งชั้นบรรยากาศซึ่งมีลักษณะคล้ายดวงจันทร์ของโลกอาจจะถูกปัดกวาดออกไป ทำให้ผิวของดาวถูกอาบไปด้วยการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์อย่างเต็มที่

ดาวศุกร์

ดาวเคราะห์ที่ถึงแม้จะอยู่ใกล้กับโลกของเรา แต่ก็มีชั้นบรรยากาศที่หนากว่าโลกของเราถึง 100 เท่า เครื่องตรวจวัดอวกาศที่ทันสมัยค้นพบว่าหางซึ่งมีลักษณะคล้ายดาวหางที่ยืดออกมาสู่วงโคจรของโลกนั้น ก็คือ เมฆที่ถูกชะล้างออกมาโดยลมสุริยะนั่นเอง (Grünwaldt 1997)

ดาวอังคาร

ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ถึง 4 เท่าเมื่อเทียบกับดาวพุธ  ก็ยังถูกกัดเซาะโดยลมสุริยะ และมีชั้นบรรยากาศที่บางกว่าโลกถึง 100 เท่า

โลก

ลมสุริยะมีอิทธิพลต่อดาวเคราะห์เป็นอย่างมาก โดยเฉพาะในช่วงเวลาที่มีกิจกรรมบนดวงอาทิตย์มาก (active Sun) หรือช่วงที่มีจุดมืดบนดวงอาทิตย์มากที่สุด (sunspot maximum)  เมื่อลมสุริยะมีความแรงมากๆ จะสามารถประทุออกมาเป็น flares และ coronal mass ejections  ลมสุริยะยังมีผลกระทบต่อชั้นไอโอโนสเฟียร์ของโลก สนามแม่เหล็กของโลกปรากฎการณ์แสงเหนือ-แสงใต้ (aurora) และระบบการติดต่อสื่อสาร ตัวอย่างเช่น การประทุของอนุภาคจาก CME (coronal mass ejection) ที่ Solar and Heliospheric  Observatory (SOHO) ตรวจจับได้ 5 วันก่อนที่จะเป็นอันตรายต่อดาวเทียมสื่อสาร Telstar 401 ในวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2540

ผลกระทบต่อสภาพอวกาศ

ลมสุริยะทำให้รูปร่างของสนามแม่เหล็กของโลกเปลี่ยนไป และการกระแปรปรวน (fluctuation) ของความเร็ว ความหนาแน่น ทิศทาง ของลมสุริยะยังส่งผลต่อสภาพแวดล้อมของอวกาศอีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น ระดับขั้นของการแผ่รังสีของไอออนและการแทรกสอดของคลื่นวิทยุจะถูกทำให้เปลี่ยนค่าจากระดับร้อยๆ ไปเป็นระดับพันๆ ได้ นอกจากนี้ รูปร่างและตำแหน่งของ magnetopause และ bow shock  ก็จะถูกเปลี่ยนแปลง ณ ระดับรัศมีโลกที่ต่างๆ ได้อีกด้วย ซึ่งปรากฏการณ์เปล่านี้รวมแล้วเรียกว่าสภาพอวกาศ (Space weather)

รูปแสดงผลกระทบของลมสุริยะที่มีต่อสภาพอวกาศ

 Image credit: L.J. Lanzerotti,Bell Laboratories,Lucent Technologies , Inc. 

ดาวอังคาร

ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ถึง 4 เท่าเมื่อเทียบกับดาวพุธ ก็ยังถูกกัดเซาะโดยลมสุริยะ และมีชั้นบรรยากาศที่บางกว่าโลกถึง 100 เท่า