วัฏจักรสุริยะ คืออะไร และส่งผลกระทบถึงดาวเคราะห์โลกของเราอย่างไร

วัฏจักรสุริยะ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์

วัฏจักรสุริยะ คืออะไร ทำไมมนุษย์ถึงอยากศึกษาเรื่องราวของดวงอาทิตย์

วัฏจักรสุริยะ (Solar Cycle) คือ รอบของการเปลี่ยนแปลงจำนวน “จุดดับหรือจุดมืดบนดวงอาทิตย์” (Sunspot) ที่เป็นสาเหตุของแปรปรวนบนชั้นบรรยากาศด้านล่างของดวงอาทิตย์ ซึ่ง 1 รอบของวัฏจักรสุริยะมีคาบหรือระยะเวลาเฉลี่ยอยู่ที่ 11 ปี โดยครอบคลุมทั้งช่วงของการเพิ่มจำนวนขึ้นของจุดดับเรื่อยไปจนถึงจุดสูงสุดและการลดลงของจุดดับถึงจำนวนต่ำสุด และในทุก ๆ ครั้งของการขึ้นวัฏจักรใหม่ ขั้วแม่เหล็กของดวงอาทิตย์จะมีการกลับขั้วหรือสลับขั้วเหนือ-ใต้ระหว่างกัน ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์มากมายที่ส่งผลต่อสภาพอวกาศ (Space Weather) และสภาพอากาศของโลก

วัฏจักรสุริยะ, ดวงอาทิตย์, จุดดับบนดวงอาทิตย์
กิจกรรมบนดวงอาทิตย์ตั้งแต่ปี 2010 ถึง 2020 / ภาพถ่าย : นาซา

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

วัฏจักรสุริยะ, ดวงอาทิตย์, จุดดับบนดวงอาทิตย์
ช่วงสูงสุดและช่วงต่ำสุดของวัฏจักร / ภาพ : นาซา

ซึ่งในรอบ 11 ปีหรือ 1 รอบของวัฏจักร จุดดับบนดวงอาทิตย์จะใช้เวลาเฉลี่ยราว 4.8 ปี ในการเพิ่มจำนวนขึ้นจากจำนวนต่ำสุดไปจนถึงสูงสุด และใช้เวลาเฉลี่ยอีกราว 6.2 ปีที่เหลือเลือนหายไปจนกระทั่งกลับมายังจุดเริ่มต้นที่มีจำนวนจุดดับน้อยที่สุดอีกครั้ง ดังนั้น วัฏจักรแต่ละรอบจึงมีจุดเริ่มต้นจากการมีจุดดับจำนวนน้อยที่สุด ก่อนเพิ่มจำนวนขึ้นเรื่อย ๆ จุดดับจะมีจำนวนมากที่สุดในช่วงกลางวัฏจักรและลดต่ำลงอีกครั้งในช่วงปลาย แต่ในบางครั้ง จำนวนจุดดับไม่ได้เป็นไปตามวัฏจักรสุริยะที่มนุษย์กำหนดขึ้นเสียทั้งหมด โดยเฉพาะในช่วงปีค.ศ. 1645 ถึง 1715 ที่พื้นผิวของดวงอาทิตย์แทบจะไม่ปรากฏจุดดับใด ๆ ขึ้นเลย ทำให้นักวิทยาศาสตร์เรียกขานช่วงเวลาดังกล่าวว่า “ช่วงต่ำสุดมอนเดอร์” (Maunder Minimum)

แผนภูมิรูปผีเสื้อ (Butterfly Diagram) แสดงตำแหน่งการเกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์

ผลจากการหมุนเวียนของวัฏจักรสุริยะ

เนื่องจากวัฏจักรสุริยะคือวงจรความเคลื่อนไหวของการปะทุอย่างรุนแรงบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ จึงเป็นสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆ ทั้งพายุสุริยะ (Solar Storm) เปลวสุริยะ (Solar Flare) หรือแม้แต่การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนา (Coronal Mass Ejection) ซึ่งความเคลื่อนไหวเหล่านี้จะรุนแรงที่สุดและมีจำนวนบ่อยครั้งที่สุดในช่วงกลางของวัฏจักร

ภาพถ่าย : นาซา

ดังนั้น การศึกษาวัฏจักรสุริยะจึงทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคาดการณ์ถึงสภาวะและความเปลี่ยนแปลงของสภาพอวกาศที่จะส่งผลกระทบต่อโลกในอนาคต เนื่องจากอนุภาค คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และรังสีชนิดต่าง ๆ ที่ถูกส่งออกมาจากการปะทุบนพื้นผิวดวงอาทิตย์สามารถสร้างความเสียหายต่อระบบการสื่อสารต่าง ๆ ดาวเทียม และสถานีอวกาศ รวมไปถึงชีวิตของนักบินอวกาศขณะปฏิบัติงานอยู่นอกโลก ปัจจุบันปีค.ศ. 2021 ยังอยู่ในช่วงแรกของวัฏจักรสุริยะที่ 25 ซึ่งเริ่มต้นอย่างเป็นทางการตั้งแต่เดือนธันวาคม ปีค.ศ. 2019 เป็นช่วงปีที่ดวงอาทิตย์มีความแปรปรวนค่อนข้างต่ำ มีกิจกรรมการปะทุที่ไม่รุนแรงมากนัก ซึ่งจะมีการเปลี่ยนแปลงมากขึ้นในอีก 4 ปีข้างหน้า โดยเฉพาะในช่วงเดือนกรกฎาคม ปีค.ศ. 2025 ที่จะเข้าสู่ช่วงสูงสุดของวัฏจักรสุริยะที่ 25 นี้

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

National Aeronautics and Space Administration (NASA) – https://www.nasa.gov/press-release/solar-cycle-25-is-here-nasa-noaa-scientists-explain-what-that-means
บีบีซี ไทย – https://www.bbc.com/thai/international-48581847
สมาคมดาราศาสตร์ไทย – http://thaiastro.nectec.or.th/library/solarstormfacts/solarstormfacts.html
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) – https://scijinks.gov/solar-cycle/


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ทำไมเราจึงหลงใหลดาวอังคารได้ถึงเพียงนี้

ดาวอังคาร, สำรวจดาวอังคาร, หุ่นยนต์สำรวจ
การส่งยานอวกาศไปดาวอังคารไม่ใช่เรื่องง่าย หลายภารกิจในยุคแรกประสบความล้มเหลว แต่เมื่อปี 1997 ภารกิจ แพทไฟน์เดอร์ขององค์การนาซาลงจอดได้สำเร็จ และปล่อยรถโซเจอร์เนอร์ รถสำรวจติดล้อคันแรกบนดาวอังคาร รถหุ่นยนต์รุ่นบุกเบิกคันนี้มีบทแสดงประกอบในภาพยนตร์เรื่อง ชาวดาวอังคาร หรือ The Matian เมื่อปี 2015 (ภาพถ่าย: NASA/JPL)

เรื่องแนะนำ

นักวิทยาศาสตร์พบแล้วว่าดวงตาของปลาดาวมีไว้ทำอะไร

นักวิทยาศาสตร์พบแล้วว่าดวงตาของปลาดาวมีไว้ทำอะไร ปลาดาวหรือดาวทะเลมีดวงตาอยู่ที่ปลายสุดของแขนข้างละหนึ่งดวง แต่มีไว้ใช้สำหรับทำอะไรนั้น ยังคงเป็นปริศนา พวกมันถูกมองว่าเป็นสัตว์ที่มีโครงสร้างเรียบง่าย ไม่ซับซ้อน และด้วยดาวทะเลนั้นไม่มีสมอง จึงยากที่จะคาดเดาได้ว่าพวกมันเห็นภาพอะไรผ่านดวงตา ในปี 2014 นักวิจัยชี้ว่าดวงตาของดาวทะเลในภูมิภาคเขตร้อน สามารถมองเห็นภาพแบบหยาบๆ ได้ ซึ่งช่วยให้มันไม่เดินเตร็ดเตร่ไกลออกจากบ้านมากเกินไป “ผลการศึกษานี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าบรรดาดาวทะเลมองเห็นโลกอย่างไร” Christopher Mah นักวิจัยจากพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา Smithsonian ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าวผ่านอีเมล์ และตอนนี้ผลการศึกษาใหม่ยังแสดงให้เห็นว่า แม้แต่ดาวทะเลจากทะเลลึกในอาร์กติกเองก็ใช้ภาพที่มันมองเห็นเพื่อนำทางเช่นกัน จากการศึกษาดาวทะเลทั้งหมด 13 สายพันธุ์ ในจำนวนนี้มีสองสายพันธุ์ที่เรืองแสงได้ด้วย นั่นหมายความว่าพวกมันใช้แสงสว่างในการสื่อสารกับดาวทะเลด้วยกัน ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาดาวทะเลสายพันธุ์หนึ่งโดยเฉพาะ ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรอินเดียและแปซิฟิก พวกมันมีชื่อว่าดาวทะเลสีน้ำเงิน (Linckia laevigata) ผลการศึกษาวิจัยถูกเผยแพร่ผ่านทางออนไลน์ลงในวารสาร  Proceedings of the Royal Society B เมื่อวันที่ 7 มกราคมปี 2014 ก่อนที่ผลการศึกษาใหม่กว่าจะถูกเผยแพร่ลงในวารสารเดิมเมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา   ไม่เคยคาดคิดว่าจะมีความซับซ้อน จากประวัติศาสตร์ที่ผ่านๆ มา ดาวทะเลถูกพิจารณาว่าเป็นสัตว์เรียบง่าย ปราศจากโครงสร้างหรือพฤติกรรมอันซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์รู้จักดาวทะเลมานานกว่า […]

ระบบโครงร่างของมนุษย์

ระบบโครงร่าง เป็นส่วนที่แข็งแรงที่สุดในร่างกายมนุษย์ ซึ่งมนุษย์ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ มีโครงร่างแข็งภายใน หรือที่เรียกว่า กระดูก ระบบโครงร่าง ของมนุษย์ (Skeletal System) ประกอบด้วยกระดูก (Bone) กระดูกอ่อน (Cartilage) เอ็นยึดข้อต่อ (Ligament) และข้อต่อ (Joint) โดยมีกระดูกเป็นส่วนที่แข็งแรงและทนทานที่สุด หน้าที่ของ ระบบโครงร่าง ● ค้ำจุนโครงสร้างของร่างกายและทำหน้าที่รองรับอวัยวะต่าง ๆ ให้คงอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม ● ป้องกันอวัยวะภายในร่างกายที่สำคัญ เช่น สมอง หัวใจ และปอด รวมไปถึงหลอดเลือดและเส้นประสาทที่ทอดยาวอยู่ภายในแนวกระดูก จากอันตรายและการกระทบกระเทือนต่าง ๆ ● เป็นที่ยึดเกาะของกล้ามเนื้อและเอ็นที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหว ● ผลิตเม็ดเลือดชนิดต่าง ๆ และยังเป็นแหล่งสำรองของแคลเซียมที่สำคัญ กระดูกของมนุษย์มีส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วน คือ ● สารอินทรีย์หรือส่วนที่มีชีวิตของกระดูก คือ เซลล์กระดูก เนื้อเยื่อประสาทและเส้นเลือดต่าง ๆ ซึ่งมีคุณสมบัติทำให้กระดูกมีความเหนียวและยืดหยุ่น ทำให้กระดูกไม่เปราะบางและแตกหักได้ง่าย ● สารอนินทรีย์หรือส่วนที่ไม่มีชีวิตของกระดูก […]

สมองยามหลับใหล

สมองยามหลับใหล ผู้คนสมัยก่อนนอนหลับต่างจากเราในปัจจุบัน พวกเขาเข้านอนตอนพระอาทิตย์ตกและตื่นนอนตอนรุ่งสาง บ้างนอนกันเป็นกลุ่มๆ หรือนอนกันกลางแจ้งเพราะอากาศเย็นสบายกว่า และแสงอาทิตย์มีผลต่อรอบการนอน (circadian rhythm) โดยตรงมากกว่า เมื่อปี 2002 แครอล เวิร์ทแมน และเมลิซา เมลบีย์ จากมหาวิทยาลัยเอเมอรีตีพิมพ์ผลสำรวจเชิงเปรียบเทียบเกี่ยวกับพฤติกรรมการนอนหลับของผู้คนในหลากหลายวัฒนธรรม พวกเขาพบว่าในหมู่ชนเผ่าเก็บของป่าล่าสัตว์ “เส้นกั้นแบ่งระหว่างการนอนหลับและการตื่นลื่นไหลมาก” ไม่มีเวลาเข้านอนที่แน่นอนตายตัวและไม่มีใครบอกคนอื่นให้เข้านอน คนที่หลับอยู่จะตื่นเมื่อได้ยินเสียงพูดคุยหรือเสียงดนตรีขัดจังหวะขณะพักผ่อน พวกเขาอาจลุกขึ้นมาร่วมกิจกรรมนั้นแล้วหลับต่อ ปัจจุบันคงไม่มีใครในประเทศที่พัฒนาแล้วหลับแบบนี้เว้นแต่จะตั้งใจจริงๆ เราเข้านอนในเวลาที่ค่อนข้างตายตัว นอนคนเดียวหรือเป็นคู่ โดยเฉลี่ยแล้วเรานอนน้อยกว่าคนในศตวรรษที่แล้วราวหนึ่งชั่วโมงครึ่งในแต่ละคืน การนอนไม่หลับหรือการอดนอนที่แพร่ระบาดอยู่ในทุกวันนี้อาจเป็นเพียงเพราะเราไม่ใส่ใจความต้องการของร่างกาย พูดอีกนัยหนึ่งก็คือ เราปรับพฤติกรรมการนอนของเราให้เข้ากับวิถีชีวิตอันวุ่นวาย แทนที่จะปรับวิถีชีวิตให้เข้ากับการนอน จังหวะการนอนตามธรรมชาติของวัยรุ่นน่าจะเป็นว่าพวกเขาได้นอนตื่นสาย แต่เด็กๆ กลับต้องเข้าเรียนตอนแปดโมงเช้า ส่วนคนทำงานกะกลางคืนที่เข้านอนตอนเช้าต้องขับเคี่ยวกับจังหวะหรือท่วงทำนองที่มีมาแต่โบร่ำโบราณของร่างกาย ซึ่งสั่งการให้เราตื่นขึ้นเพื่อล่าสัตว์หรือหาของป่าในเวลาที่ท้องฟ้าเต็มไปด้วยแสงสว่าง แต่เขาหรือเธอกลับเลือกไม่ได้ คลิกดู กลไกของสมองยามหลับใหลแบบขยายใหญ่  เราต่อสู้กับแรงขับดันทางธรรมชาตินี้โดยเดิมพันกับสวัสดิภาพของเราเอง ชาร์ลส์ ไซส์เลอร์ จากกลุ่มศึกษาสุขภาพและความปลอดภัยในการทำงาน กล่าวว่า การไม่ได้นอนติดต่อกัน 24 ชั่วโมงหรือนอนเพียงคืนละ 5 ชั่วโมงติดต่อกันหนึ่งสัปดาห์มีค่าเท่ากับการมีแอลกอฮอล์ร้อยละ 0.1 อยู่ในกระแสเลือด แต่โลกธุรกิจสมัยใหม่กลับยกย่องการทำงานหามรุ่งหามค่ำของพนักงาน *บางส่วนจากสารคดี ความลับของการนอน เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับเดือนพฤษภาคม […]

ความลี้ลับของไวรัส

ลองวาดภาพโลกที่ไร้ ไวรัส กันเถอะ เราโบกไม้กายสิทธิ์ แล้ว ไวรัส ทั้งหมดก็หายไป ไวรัสโรคพิษสุนัขบ้า ไวรัสโปลิโอ ไวรัสมฤตยู อีโบลา ไวรัสโรคหัด ไวรัสโรคคางทูม ไวรัสไข้หวัดใหญ่สารพัด พลันหายวับ ความทุกข์ทนและ การเสียชีวิตของมนุษย์ลดลงอย่างมหาศาล ไม่มีไวรัสเอชไอวี และหายนะจากโรคเอดส์ไม่เคยเกิดขึ้น ไม่มีใครต้องทุกข์ทรมานจากโรคอีสุกอีใส ตับอักเสบ งูสวัด หรือแม้แต่ไข้หวัดธรรมดาอีกต่อไป ไวรัสโรคซาร์สที่เคยระบาดเมื่อปี 2003 และสร้างความตื่นตระหนกอันเป็นสัญญาณแรกของยุคการระบาดใหญ่ทั่วโลกในสมัยใหม่ก็หายไป และแน่นอน ไวรัส ร้ายกาจอย่างซาร์ส-โควี-2 บ่อเกิดของโรค โควิด-19 กับผลกระทบที่แสนอันตราย แพร่กระจายง่าย และแปรปรวนชวนปวดหัวของมัน ก็หายไปด้วย ฟังแล้วรู้สึกโล่งใจขึ้นใช่ไหม อย่าเลย ฉากทัศน์นี้คลุมเครือกว่าที่เราคิด ความจริงก็คือ เราอยู่ในโลกของไวรัส ไวรัสที่มีมากมาย เกินคณานับ และหลากหลายเกินประมาณ ลำพังในมหาสมุทรก็อาจมีอนุภาคไวรัสมากกว่าดวงดาว ในเอกภพที่เรามองเห็นแล้ว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอาจมีไวรัสที่ต่างกันอย่างน้อย 320,000 ชนิดอยู่ในตัว พ้นจากตัวเลขมหาศาลก็คือผลกระทบอันมโหฬาร ไวรัสหลายชนิดเหล่านั้นมีข้อดี ไม่ใช่ข้อเสีย ที่ปรับใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตบนโลก รวมทั้งมนุษย์ด้วย เราใช้ชีวิตต่อไปโดยไม่มีไวรัสไม่ได้ บรรพบุรุษของเราไม่มีทางโผล่พ้นโคลนตมได้ถ้าไม่มีไวรัส […]