นี่คือปรากฏการณ์ “น้ำตก”(พลาสมา) ที่มีความสูงถึง 100,000 กิโลเมตร

นี่คือภาพคลื่นกำแพงขนาดใหญ่ของพลาสม่า (Plasma) ที่ถูกถ่ายไว้ที่มีรายละเอียดที่น่าทึ่งของดวงอาทิตย์

รูปที่ 1. ภาพระยะใกล้ของคลื่นกำแพงพลาสมาขนาดมหึมาที่ตกลงมา ซึ่งรู้จักกันในชื่อเปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลกพื้นผิวสุริยะเมื่อวันที่ 9 มีนาคม ค.ศ. 2023 (อ้างอิง: Livescience)

ช่างภาพดาราศาสตร์ถ่ายภาพคลื่นกำแพงพลาสมาขนาดมหึมาที่ตกลงมายังพื้นผิวดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อ หลังจากที่พ่นออกมาใกล้ขั้วใต้ของดวงอาทิตย์ เอดูอาร์โด ชาเบอร์เกอร์ ปูโป (Eduardo Schaberger Poupeau) ซึ่งอยู่ใกล้กับเมืองราฟาเอลาในอาร์เจนตินา ได้บันทึกภาพอันน่าทึ่ง เมื่อวันที่ 9 มีนาคม ค.ศ. 2023 โดยใช้อุปกรณ์กล้องที่ทำขึ้นมาเป็นพิเศษ คลื่นกำแพงพลาสมานั้นสูงขึ้นประมาณ 100,000 กิโลเมตร เหนือพื้นผิวดวงอาทิตย์ เอดูอาร์โดกล่าวว่า คลื่นกำแพงพลาสมานั้นสูงเท่ากับโลกแปดใบซ้อนทับกัน ซึ่งมันดูเหมือนว่าพลาสมาหลายร้อยเส้นกำลังหยดลงบนผนัง เอดูอาร์โดกล่าวเสริม

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลก (Polar Crown Prominence: PCP) นั้นคล้ายกับเปลวสุริยะของดวงอาทิตย์ทั่วไป ซึ่งเป็นวงของพลาสมาหรือก๊าซไอออไนซ์ที่ถูกขับออกจากพื้นผิวสุริยะโดยสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม เปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลกจะเกิดขึ้นใกล้กับขั้วแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ที่ละติจูดระหว่าง 60 ถึง 70 องศาเหนือและใต้ ซึ่งมักจะทำให้พวกมันยุบตัวกลับเข้าหาดวงอาทิตย์ เนื่องจากสนามแม่เหล็กบริเวณใกล้ขั้วโลกนั้นแรงกว่ามาก ตามที่นาซ่ากล่าว การยุบตัวกลับคืนสู่ดวงอาทิตย์ทำให้พวกมันถูกเรียกว่า น้ำตกพลาสมา (Plasma Waterfalls)

รูปที่ 2. ภาพของดวงอาทิตย์ที่ถ่ายเมื่อวันที่ 10 มีนาคม ค.ศ. 2023 โดย Solar Dynamics Observatory ของ NASA โดย PCP อยู่ในวงกลมในภาพ (อ้างอิง: Livescience)

พลาสมาภายในเปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลกนั้นไม่ได้อยู่ในสภาวะอิสระเพราะมันยังคงอยู่ในสนามแม่เหล็กที่พ่นออกมาในตอนแรก อย่างไรก็ตาม พลาสมานั้นเคลื่อนที่ตกลงด้านล่างด้วยความเร็วสูงสุดถึง 36,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเร็วกว่าที่สนามแม่เหล็กจะเป็นไปได้ตามการคำนวณของผู้เชี่ยวชาญ นักวิจัยยังคงพยายามหาว่ามันเป็นไปได้อย่างไร การศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 2021 ในวารสารพรมแดนในฟิสิกส์ (Frontiers in Physics) เปิดเผยว่าเปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลกนั้นมี 2 ระยะ ในระหว่างการปะทุ โดยแบ่งเป็น ระยะช้า (Slow Phase) ซึ่งพลาสมาจะพุ่งขึ้นอย่างช้าๆ และระยะเร็ว (Fast Phase) ซึ่งพลาสมาจะเร่งไปสู่จุดสูงสุดของระดับความสูง เป็นไปได้ว่าสิ่งนี้อาจจะส่งผลต่อการที่พลาสมาตกลงสู่พื้นผิว แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อบอกให้ได้อย่างแน่นอน

นักฟิสิกส์เกี่ยวกับสุริยะมักศึกษาเปลวสุริยะของดวงอาทิตย์เพราะอาจจะมีการพุ่งออกมาของมวลโคโรนาหรือกลุ่มพลาสมาแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่สามารถแยกตัวออกจากดวงอาทิตย์และส่งมายังโลกได้ แต่เปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลกก็เป็นที่สนใจของนักฟิสิกส์นิวเคลียร์เช่นกัน เนื่องจากสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะมีความพิเศษในการเก็บพลาสมาในบริเวณขั้วโลก ซึ่งอาจจะให้ข้อมูลเชิงลึกที่ช่วยให้นักวิจัยปรับปรุงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นในการทดลองได้

รูปที่ 3. ภาพวิดีโอเร่งความเร็วของ PCP ขึ้นและตกเหนือดวงอาทิตย์เมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน ค.ศ. 2006 (อ้างอิง: Livescience)

เปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลกเป็นเรื่องปกติมากและอาจจะเกิดขึ้นเกือบทุกวัน แต่ภาพของปรากฏการณ์ที่เอดูอาร์โดถ่ายได้นั้นหายาก อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับปรากฏการณ์สุริยะอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับพลาสมา เปลวสุริยะของมงกุฎขั้วโลกอาจจะเกิดขึ้นบ่อยและรุนแรงมากขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นสู่จุดสูงสุดในวัฏจักรสุริยะในรอบ 11 ปี ที่เรียกว่าค่าสูงสุดของดวงอาทิตย์ (Solar Maximum)

อ้างอิง: Livescience

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *