ลมสุริยะ

Share

ลมสุริยะคือกลุ่มอนุภาคมีประจุไฟฟ้าที่พุ่งออกจากชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งอนุภาคเหล่านี้มีพลังงานสูงและเคลื่อนที่หนีแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ด้วยอัตราเร็วสูง  เนื่องมาจากการปะทุบนพื้นผิวทำให้สสารบางส่วนหลุดออกมาในรูปของอนุภาค(อิเล็กตรอน โปรตอน)  เมื่ออนุภาคเข้าสู่ชั้นโคโรนาที่มีอุณหภูมิมากกว่า 1 ล้านเคลวิน ทำให้อนุภาคถูกเร่งจนมีพลังงานได้ถึง 1,000 eV

เงื่อนไข นี้จำกัดความเร็วให้อนุภาควิ่งชนกันไปมาในชั้นโคโรนาเท่านั้น  แต่มีความเร็วบางค่าทำให้อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่หลุดออกจากดวง อาทิตย์ได้ด้วยการสร้างสนามไฟฟ้าพามันออกสู่อวกาศด้วยความเร็วสูง  โดยเฉลี่ยประมาณ 1.3 × 1036 อนุภาคต่อวินาที

 

     ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงแบ่งความเร็วของลมสุริยะเป็น 2 ช่วง คือ Slow solar wind มีความเร็วประมาณ 400 กิโลเมตรต่อวินาที อุณหภูมิอยู่ในช่วง 1.4-1.6 × 105 เคลวิน มีความเข้มและความหนาแน่นสูงออกมาจากบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ช่วงละติจูด 30-35°

     Fast solar wind มีความเร็วประมาณ 750กิโลเมตรต่อวินาที อุณหภูมิประมาณ  8 × 105 เคลวิน ออกมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ ตรวจพบในช่วงที่มีสนามแม่เหล็กเบาบาง อยู่เหนือโฟโตสเฟียร์ประมาณ 20,000 กิโลเมตร

 

ผลกระทบจากลมสุริยะ

     ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากการที่อนุภาคจากลมสุริยะปะทะเข้ากับแมกนีโทสเฟียร์ก็คือ ออโรรา (Aurora) หรือ แสงเหนือแสงใต้ (Northern and Southern light) โดยเกิดจากการที่อนุภาคจากลมสุริยะปะทะกับไอออนของธาตุในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) เมื่ออนุภาคเหล่านี้ชนกันก็จะเกิดการถ่ายเทพลังงาน ทำให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนระดับชั้นพลังงานและปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน ซึ่งรวมทั้งแสงในช่วงที่มองเห็น ปรากฏให้เห็นเป็นแถบสีสวยงามบนท้องฟ้า ที่ระดับความสูง 80-160 กิโลเมตร บริเวณใกล้ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้

 

 

     เมื่อลมสุริยะพุ่งตรงมายังโลกจะถูกผลักดันด้วยวงแหวนแวน อัลเลน ทำหน้าที่คล้ายสนามแม่เหล็กปกป้องโลกจากรังสีที่มีอันตรายต่อโลก ซึ่งมีทั้งสิ้นสองบริเวณอยู่ภายในแมกนีโทสเฟียร์ ล้อมอยู่รอบโลกคล้ายกับโดนัทสองชิ้นซ้อนกันโดยมีโลกอยู่ที่รูตรงกลาง วงแหวนชั้นใน (Inner belt) มีศูนย์กลางอยู่ที่ประมาณ 3,000 กิโลเมตรจากพื้นดิน และหนาประมาณ 5,000 กิโลเมตร ส่วนวงแหวนชั้นนอก (Outer belt) จะอยู่สูงจากพื้นโลก 15,000-20,000 กิโลเมตร และหนาประมาณ 6,000-10,000 กิโลเมตรอนุภาคที่มีประจุจะถูกแรงกระทำจากสนามแม่เหล็กให้เคลื่อนที่หมุนวนไปตามเส้นแรงแม่เหล็ก กลับไปมาระหว่างขั้วเหนือและขั้วใต้แม่เหล็กช่วยกักเก็บอนุภาคพลังงานสูงได้จำนวนมาก

 

 

     ผลกระทบต่อการสื่อสารในชั้นไอโอโนสเฟียร์ที่ดาวเทียมใช้ส่งคลื่นวิทยุสื่อสารมายังพื้นโลก  เมื่อถูกสนามไฟฟ้าจากลมสุริยะรบกวนระบบอิเล็กทรอนิกส์จึงขัดข้อง  ทำให้สัญญาณขาดหายเป็นบางตอน  และกระทบต่อระบบนำร่องวงโคจรดาวเทียมต่างๆ  รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน  เพราะเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ในปัจจุบันก็ใช้สัญญาณจากดาวเทียมสื่อสารกันทั้งสิ้น

 

เรียบเรียง :   วทัญญู  แพทย์วงษ์

                   สำนักบริการวิชาการและสื่อสารทางดาราศาสตร์

แหล่งอ้างอิง :         http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/sun/wind.html

http://helios.gsfc.nasa.gov/sw.html

http://solarscience.msfc.nasa.gov/SolarWind.shtml

http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_wind

http://pluto.space.swri.edu/image/glossary/solar_wind.html

http://www.swpc.noaa.gov/ace/index.html

http://www.electric-sailing.com/

http://www.universetoday.com/guide-to-space/the-sun/solar-wind/

http://www.sunflowercosmos.org/report/report_main/report_solarwind_effect.html

http://www.spaceweather.com/

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091102112048.htm

http://www.oulu.fi/~spaceweb/textbook/solarwind.html

http://www.astroschool.in.th/public/teacher/encyclodetail_ans_inc.php?id=52#