เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา องค์การนาซาฉลองครบ 10 ปี ที่ยาน “Solar Dynamics Observatory (SDO)” ปฏิบัติภารกิจในอวกาศ  ที่ผ่านมา ยาน SDO ศึกษากระบวนการสร้างและขับเคลื่อนกิจกรรมต่างๆ บนดวงอาทิตย์ เรียกว่า “สภาพอวกาศ (space weather)” รวมถึงปัจจัยต่าง ๆ ในอวกาศที่ส่งผลกระทบต่อระบบสุริยะและโลกของเรา

 

องค์การนาซาส่งยาน SDO ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553 บันทึกภาพดวงอาทิตย์ได้มากมาย สังเกตการณ์ชั้นบรรยากาศ สนามแม่เหล็ก และพลังงานที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์

ไฮไลท์ 10 เรื่องของยาน SDO ได้แก่

1. การลุกจ้าอันแสนประหลาด (Fantastic Flares)

ในปีแรกที่ยาน SDO ปฏิบัติภารกิจ ยาน SDO เจอการลุกจ้าที่น่าประหลาดบนดวงอาทิตย์เกือบ 200 ครั้ง และร้อยละ 15 ของจำนวนการลุกจ้าที่เจอทั้งหมด มีการลุกจ้าชุดที่สองอยู่ในเปลวไฟเดิมตามมาหลังจากเริ่มเกิดการลุกจ้าตั้งแต่ไม่กี่นาทีจนถึงไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งในการศึกษาครั้งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจเกี่ยวกับปริมาณของพลังงานที่ดวงอาทิตย์ปลดปล่อยออกมาจากการปะทุแต่ละครั้ง

วีดีโอการลุกจ้าครั้งสุดท้ายที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ :

 

2. พายุทอร์นาโดบนดวงอาทิตย์ (Solar Tornadoes)

เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ปี พ.ศ. 2555 ยาน SDO บันทึกภาพเปลวพลาสมาที่มีลักษณะคล้ายกับพายุทอร์นาโดบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ เกิดจากสนามแม่เหล็กที่ส่งผลให้พลาสมาหมุนวนเหนือพื้นผิวดวงอาทิตย์ด้วยอัตราเร็วสูงถึง 300,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นับเป็นทอร์นาโดที่รุนแรงมากเมื่อเทียบกับพายุทอร์นาโดบนโลกที่หมุนด้วยอัตราเร็วเพียง 500 กิโลเมตรต่อชั่วโมงเท่านั้น

 

 

3. คลื่นยักษ์ (Giant Waves)

ในปี พ.ศ. 2553 ยาน SDO เป็นยานลำแรกที่ค้นพบคลื่นยักษ์ที่เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็ว 480,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง คลื่นนี้ถูกตั้งชื่อว่า EIT ตามชื่อของอุปกรณ์ที่ตรวจวัดบนยาน ชื่อว่า “Extreme ultraviolet Imaging Telescope (EIT)” ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คาดว่าคลื่นยักษ์นี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยมวลโคโรนาของดวงอาทิตย์

4. ดาวหางที่ลุกไหม้ (Combustible Comets)

หลายปีที่ผ่านมา ยาน SDO เฝ้าสังเกตดาวหางสองดวงที่ชื่อว่า “Lovejoy” และ “ISON” ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2554 ดาวหาง Lovejoy โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์และสามารถทนต่อความร้อนแรงได้ ต่อมาในปี พ.ศ. 2556 ดาวหาง ISON โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ แต่ไม่สามารถทนความร้อนได้ จากการสำรวจนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจปฏิกิริยาที่ดวงอาทิตย์กระทำกับดาวหางมากยิ่งขึ้น

วิดีโอนี้แสดงขณะที่ดาวหางเลิฟจอยโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ :

 

 

5. การไหลเวียนบนดวงอาทิตย์ (Global Circulation)

ดวงอาทิตย์ไม่ได้มีพื้นผิวที่แข็ง แต่เป็นพลาสมาความร้อนสูงที่ไหลเวียนตามการหมุนรอบตัวเอง บริเวณศูนย์สูตรมีลักษณะการไหลเวียนขนาดใหญ่ ที่เรียกว่า “Meridional circulation” การสังเกตการณ์ของ SDO เผยให้เห็นว่า การไหลเวียนนี้มีความซับซ้อนมาก และยังเชื่อมโยงกับจุดบนดวงอาทิตย์ (sunspot) ด้วย ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์อธิบายได้ว่า เหตุใดบางช่วงเวลาจุดบนดวงอาทิตย์ซีกหนึ่งถึงมีจำนวนมากกว่าอีกซีกหนึ่ง

6. ทำนายอนาคต (Predicting the Future)

การปลดปล่อยมวลจากบรรยากาศชั้นโคโรนา (Coronal Mass Ejection; CME) ของดวงอาทิตย์ เป็นอันตรายต่อยานอวกาศและนักบินอวกาศ ด้วยข้อมูลที่ได้จากยาน SDO นักวิทยาศาสตร์ของนาซาจึงสามารถสร้างแบบจำลองเส้นทางของ CME เพื่อทำนายผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับโลก และทำนายว่าดวงอาทิตย์จะปล่อยมวลออกมาอีกเมื่อใดได้

7. โคโรนาที่หรี่ลง (Coronal Dimmings)

นักวิทยาศาสตร์ศึกษาชั้นบรรยากาศที่ร้อนที่สุดของดวงอาทิตย์ หรือ “โคโรนา” พบว่าบางช่วงเวลา ชั้นดังกล่าวมีความสว่างน้อยลง และมีความเชื่อมโยงกับ CME นักวิทยาศาสตร์ใช้ข้อมูลที่ได้จากยาน SDO มาวิเคราะห์ทางสถิติเพื่อคำนวณหามวลและความเร็วของ CME ที่พุ่งมาสู่โลก และหวังว่าจะสามารถใช้ในการอธิบายสภาพอวกาศในของระบบดาวฤกษ์ดวงอื่นได้

8. การเกิดและจบลงของวัฏจักรสุริยะ (Death and Birth of a Solar Cycle)

จากการสังเกตการณ์มาหนึ่งทศวรรษ ทำให้ SDO เห็นวัฏจักร 11 ปีของดวงอาทิตย์เกือบสมบูรณ์ การสังเกตการณ์นี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจสัญญาณที่บ่งบอกถึงการจบลงของวัฏจักรสุริยะ และการเริ่มวัฏจักรใหม่ในครั้งถัดไป

9. หลุมโคโรนา (Polar Coronal Holes)

บางช่วงเวลาพื้นผิวของดวงอาทิตย์จะดูเหมือนถูกแปะด้วยแผ่นสีดำขนาดใหญ่ที่เรียกว่า “หลุมโคโรนา” หลุมเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับวัฏจักร 11 ปีของดวงอาทิตย์ ในช่วง solar maximum หลุมโคโรนาจะมีจำนวนเพิ่มมากขึ้นด้วย สำหรับหลุมที่ก่อตัวขึ้นบริเวณขั้วของดวงอาทิตย์จะเรียกว่า polar coronal hole นักวิทยาศาสตร์ใช้หลุมเหล่านี้ในการตรวจสอบว่าสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์จะกลับด้านเมื่อใด ซึ่งเป็นข้อบ่งชี้สำคัญในการระบุจุดที่เป็น solar maximum

 

as20200326 1 01

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/2_coronal_holes.jpg

 

10. การปะทุแบบใหม่จากสนามแม่เหล็ก (New Magnetic Explosions)

การสังเกตการณ์ของยาน SDO ในช่วงท้ายของทศวรรษ คือ เดือนธันวาคม พ.ศ. 2562 ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พบการปะทุของสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นชนิดที่ไม่เคยพบมาก่อน การค้นพบครั้งนี้ช่วยยืนยันทฤษฎีเก่าเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงกลไกที่ทำให้ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์มีความร้อนสูง และทำนายสภาพอวกาศได้ดีขึ้น นำไปสู่ความก้าวหน้าในการทดลองเรื่องปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันและพลาสมาในห้องปฏิบัติการ

 

as20200326 1 02

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/annotation_2019-12-17_084959.jpg

 

ในปีนี้ นอกจากเป็นการครบรอบ 10 ปีของยาน SDO แล้ว ยังเป็นการเริ่มต้นภารกิจที่เกิดจากความร่วมมือระหว่างสององค์กรชั้นนำด้านอวกาศ ได้แก่  องค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา (NASA) คือ โครงการ“โซลาร์ออร์บิเตอร์ (Solar Orbiter)”  ซึ่งจะส่งยานสำรวจดวงอาทิตย์ที่มีวงโคจรลาดเอียงทำให้สามารถศึกษาบริเวณขั้วของดวงอาทิตย์ได้ ซึ่งภารกิจนี้ผนวกกำลังเข้ากับยาน SDO เพื่อสร้างภาพ 3 มิติและโครงสร้างใต้พื้นผิวของดวงอาทิตย์ ซึ่งจะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาและทำความเข้าใจเกี่ยวกับกิจกรรมของดวงอาทิตย์ได้ต่อไปในอนาคต

 

เรียบเรียง : พัชริดา ยั่งยืนเจริญสุข - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.

 

อ้างอิง : https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/ten-things-we-ve-learned-about-the-sun-from-nasa-s-sdo-this-decade

 

| Category: ข่าวดาราศาสตร์ | Hits: 965