สรรพสิ่งที่มีรูปร่างย่อมเกิดการเปลี่ยนแปลง บางสิ่งเกิดขึ้นและสลายไปเป็นวัฏจักรไม่เว้นแม้แต่วัฏจักรขนาดใหญ่ อย่างเช่น วัฏจักรสุริยะ
วัฏจักรสุริยะ (Solar Cycle) คือ รอบของการเปลี่ยนแปลงจำนวน “จุดดับหรือจุดมืดบนดวงอาทิตย์” (Sunspot) ที่เป็นสาเหตุของแปรปรวนบนชั้นบรรยากาศด้านในดวงอาทิตย์ ซึ่ง 1 รอบของวัฏจักรสุริยะมีคาบหรือระยะเวลาเฉลี่ยอยู่ที่ 11 ปี โดยครอบคลุมทั้งช่วงของการเพิ่มจำนวนขึ้นของจุดดับเรื่อยไปจนถึงจุดสูงสุดและการลดลงของจุดดับถึงจำนวนต่ำสุด และในทุก ๆ ครั้งของการขึ้นวัฏจักรใหม่ ขั้วแม่เหล็กของดวงอาทิตย์จะมีการกลับขั้วหรือสลับขั้วเหนือ-ใต้ระหว่างกัน ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์มากมายที่ส่งผลต่อสภาพอวกาศ (Space Weather) และสภาพอากาศของโลก
วัฏจักรสุริยะและจำนวนจุดดับบนดวงอาทิตย์
ในหนึ่งรอบของวัฏจักรสุริยะ จุดดับหรือจุดมืดบนดวงอาทิตย์มักเริ่มปรากฏให้เห็นบริเวณละติจูดที่ 30 ถึง 35 องศาเหนือและใต้ ก่อนจะมีตำแหน่งเลื่อนไหลลงมาที่ละติจูดต่ำกว่าตามการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์ จนกระทั่งเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตรของดวงดาว ซึ่งในช่วงต่ำสุด จุดดับจะอยู่ในตำแหน่งบริเวณละติจูดที่ 7 องศาเหนือและใต้ อีกทั้ง ขนาดและจำนวนของจุดดับจะมีการเปลี่ยนแปลงไปในทุก ๆ วัน บางจุดที่มีขนาดใหญ่อาจคงอยู่ได้นานเป็นสัปดาห์ ขณะที่บางจุดที่มีขนาดเล็กอาจปรากฏขึ้นให้เห็นเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น
วัฏจักรสุริยะสามารถแบ่งออกเป็น 2 ช่วงหลัก คือ
• ช่วงต่ำสุด (Solar Minimum) คือ ช่วงที่อาจไม่มีจุดดับปรากฏขึ้นนานหลายวันบนดวงอาทิตย์
• ช่วงสูงสุด (Solar Maximum) คือ ช่วงที่อาจมีจุดดับปรากฏขึ้นมากกว่า 160 ถึง 200 จุด อย่างเช่น เดือนตุลาคม ปีค.ศ. 1957 มีจำนวนจุดดับเฉลี่ยมากกว่า 200 จุดปรากฏขึ้นในเดือนดังกล่าว
ในรอบ 11 ปีหรือ 1 รอบของวัฏจักร จุดดับบนดวงอาทิตย์จะใช้เวลาเฉลี่ยราว 4.8 ปี ในการเพิ่มจำนวนขึ้นจากจำนวนต่ำสุดไปจนถึงสูงสุด และใช้เวลาเฉลี่ยอีกราว 6.2 ปีที่เหลือเลือนหายไปจนกระทั่งกลับมายังจุดเริ่มต้นที่มีจำนวนจุดดับน้อยที่สุดอีกครั้ง
ดังนั้น วัฏจักรแต่ละรอบจึงมีจุดเริ่มต้นจากการมีจุดดับจำนวนน้อยที่สุด ก่อนเพิ่มจำนวนขึ้นเรื่อย ๆ โดยจุดดับจะมีจำนวนมากที่สุดในช่วงกลางวัฏจักรและลดต่ำลงอีกครั้งในช่วงปลาย
อย่างไรก็ตาม ที่ผ่านมา การสำรวจของนักดาราศาสตร์พบว่า จำนวนจุดดับไม่ได้เป็นไปตามวัฏจักรสุริยะที่มนุษย์กำหนดขึ้นเสียทั้งหมด โดยเฉพาะในช่วงปี 1645 ถึง 1715 ที่พื้นผิวของดวงอาทิตย์แทบไม่ปรากฏจุดดับใด ๆ ทำให้นักวิทยาศาสตร์เรียกขานช่วงเวลาดังกล่าวว่า “ช่วงต่ำสุดมอนเดอร์” (Maunder Minimum)
ผลจากการหมุนเวียนของวัฏจักรสุริยะ
เนื่องจากวัฏจักรสุริยะคือวงจรความเคลื่อนไหวของการปะทุอย่างรุนแรงบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ จึงเป็นสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆ ทั้งพายุสุริยะ (Solar Storm) เปลวสุริยะ (Solar Flare) หรือแม้แต่การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนา (Coronal Mass Ejection) ซึ่งความเคลื่อนไหวเหล่านี้จะรุนแรงที่สุดและมีจำนวนบ่อยครั้งที่สุดในช่วงกลางของวัฏจักร
ดังนั้น การศึกษาวัฏจักรสุริยะจึงทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคาดการณ์ถึงสภาวะและความเปลี่ยนแปลงของสภาพอวกาศที่จะส่งผลกระทบต่อโลกในอนาคตได้ เนื่องจากอนุภาค คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และรังสีชนิดต่าง ๆ ที่ถูกส่งออกมาจากการปะทุบนพื้นผิวดวงอาทิตย์สามารถสร้างความเสียหายต่อระบบการสื่อสารต่าง ๆ ดาวเทียม และสถานีอวกาศ รวมไปถึงชีวิตของนักบินอวกาศขณะปฏิบัติงานอยู่นอกโลก
ล่าสุดปี 2023 ยังอยู่ในช่วงแรกของวัฏจักรสุริยะที่ 25 ซึ่งเริ่มต้นอย่างเป็นทางการตั้งแต่เดือนธันวาคม ปี 2019 เป็นช่วงปีที่ดวงอาทิตย์มีความแปรปรวนค่อนข้างต่ำ มีกิจกรรมการปะทุที่ไม่รุนแรงมากนัก ซึ่งจะมีการเปลี่ยนแปลงมากขึ้นในอีก 2 ปีข้างหน้า โดยเฉพาะในช่วงเดือนกรกฎาคม ปี 2025 ที่จะเข้าสู่ช่วงสูงสุดของวัฏจักรสุริยะที่ 25
สืบค้นและเรียบเรียง คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ และณภัทรดนัย
ข้อมูลอ้างอิง
https://www.nasa.gov/press-release/solar-cycle-25-is-here-nasa-noaa-scientists-explain-what-that-means
https://www.bbc.com/thai/international-48581847
http://thaiastro.nectec.or.th/library/solarstormfacts/solarstormfacts.html
https://scijinks.gov/solar-cycle/
เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ทำไมเราจึงหลงใหลดาวอังคารได้ถึงเพียงนี้
