พายุสุริยะ เกิดขึ้นได้อย่างไร เกี่ยวพันอะไรกับการเกิด แสงเหนือ?

พายุสุริยะ (Solar storm) ปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ในอวกาศ การปลดปล่อยมวลโคโรนาของดวงอาทิตย์ที่ส่งผลกระทบไปทั่ว คือจุดเริ่มต้นพายุสนามแม่เหล็กโลกที่ก่อให้เกิด แสงเหนือ

พายุสุริยะ คือปรากฏการณ์อะไร เกิดขึ้นได้อย่างไร

พายุสุริยะ คือปรากฏการณ์หนึ่งที่เกิดจากการที่ผิวดวงอาทิตย์ระเบิดขึ้นมาที่เรียกว่า การระเบิดลุกจ้า ที่ทำให้อนุภาคประจุไฟฟ้าพุ่งออกมาจำนวนมหาศาล ประจุไฟฟ้าที่พุ่งออกมานี้จะรบกวนระบบการสื่อสาร ส่งผลทำให้การสื่อสารโทรคมนาคมเป็นอัมพาต อาทิ ทำให้เครื่องบินไม่สามารถติดต่อกับหอบังคับการได้ โทรศัพท์มือถือใช้งานไม่ได้ รวมไปถึงดาวเทียมเสียหาย

สำหรับการทำนายความรุนแรงของพายุสุริยะ สามารถทำได้โดยตรวจสอบจุดมืดดวงอาทิตย์ เนื่องจากจุดมืดเกิดจากความแปรปรวนของสนามแม่เหล็ก เมื่อมีจุดมืดมากขึ้นก็จะส่งผลให้อนุภาคกระแสไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้นส่งผลให้เกิดความรุนแรงเพิ่มมากขึ้น

ขณะที่สาเหตุการเกิดของพายุสุริยะจำแนกการเกิดได้เป็น 4 รูปแบบคือ ลมสุริยะ (Solar wind) , เปลวสุริยะ (Solar flare) , การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนา (Coronal mass ejection, CME) และ พายุสนามแม่เหล็กโลก (Geomagnetic storm)

ระดับความรุนแรงของ พายุสุริยะ

พายุสุริยะ จากดวงอาทิตย์ ทำให้สนามแม่เหล็กโลกปั่นป่วน ส่งผลกระทบหลายด้านต่อโลก คือ พายุแม่เหล็กโลก พายุรังสีสุริยะ และ การขาดหายของสัญญาณวิทยุ โดยเฉพาะต่อเทคโนโลยีอวกาศ เช่นดาวเทียม การส่งกำลังไฟฟ้า หรือการสื่อสารวิทยุ แต่ผลกระทบโดยตรงต่อชีวิตมนุษย์มีไม่มากนัก

ด้านองค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา หรือ โนอา (NOAA–National Oceanic and Atmospheric Administration) ได้กำหนดมาตราหนึ่งสำหรับแสดงระดับความรุนแรงของปรากฏการณ์ทางภูมิอากาศนอกโลกที่จะมีผลต่อโลกไว้เพื่อความสะดวกในการสื่อสารกับสาธารณชน มาตรานี้แสดงด้วยตัวเลขในทำนองเดียวกับมาตราริกเตอร์ที่แสดงความรุนแรงของแผ่นดินไหวหรือมาตราฟุชิตะที่ใช้ในการแสดงความรุนแรงพายุ ตั้งแต่ G1 น้อยที่สุด จนถึง G5 มากที่สุด ดังนี้

G1 ผลกระทบน้อย เกิดความผันผวนของแรงดันในระบบส่งกำลังไฟฟ้าเล็กน้อย สัตว์ที่อพยพโดยใช้สนามแม่เหล็กในการกำหนดทิศอาจสับสน เกิดแสงเหนือใต้ที่ละติจูดสูง
G2 ผลกระทบปานกลาง ระบบสายส่งไฟฟ้าที่ละติจูดสูง ๆ อาจเกิดความผิดปรกติของแรงดัน หากเกิดเป็นเวลานานอาจทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าเสียหาย การควบคุมทิศทางของดาวเทียมอาจเกิดความผิดปรกติแต่ยังอยู่ภายใต้การควบคุมของระบบรักษาทิศทาง และอาจทำให้วงโคจรเปลี่ยนแปลง สัญญาณความถี่สูงที่ละติจูดสูงอาจอ่อนกำลัง เกิดแสงเหนือใต้ลามมาถึงระดับ 55 องศา
G3 ความรุนแรงปานกลาง แรงดันไฟฟ้าในระบบส่งไฟฟ้าผิดปรกติ แต่ยังอยู่ภายใต้การควบคุมของระบบปรับแรงดัน อาจเกิดการสะสมประจุในชิ้นส่วนของดาวเทียมและอาจเกิดความผิดพลาดกับระบบควบคุมทิศทาง มีปัญหากับระบบกระจายสัญญาณวิทยุความถี่ต่ำเป็นระยะ เกิดแสงเหนือแสงใต้ลามลงไปถึงระดับละติจูดแม่เหล็ก 50 องศา
G4 ความรุนแรงมาก ระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าอาจเกิดความเสียหายเป็นพื้นที่กว้าง ยานอวกาศอาจเกิดการสะสมประจุขึ้นที่พื้นผิวและอาจมีปัญหาในการสื่อสารและควบคุมทิศ เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นในท่อส่งน้ำ เกิดแสงเหนือแสงใต้ลามไปถึงละติจูดแม่เหล็ก 45 องศา การกระจายสัญญาณความถี่สูงขัดข้องเป็นระยะ
G5 ความรุนแรงระดับสูงสุด ระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าและระบบป้องกันเสียหายทั่ว ระบบสายส่งไฟฟ้าอาจล่มหรือดับถาวร หม้อแปลงไฟฟ้าอาจเสียหาย ยานอวกาศมีปัญหาจากประจุเข้มข้นที่สะสมที่ผิวยาน มีปัญหาด้านการสื่อสารและการควบคุมทิศ กระแสไฟฟ้าในท่อส่งน้ำอาจสูงหลายร้อยแอมแปร์ การกระจายสัญญาณความถี่สูงล้มเหลว เกิดแสงเหนือแสงใต้ลามไปถึงระดับละติจูดแม่เหล็ก 40 องศา

อนึ่ง พายุสุริยะในคาร์ริงตันเมื่อวันที่ 2 กันยายน 1859 ถูกบันทึกว่าเป็นพายุสุริยะที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์โลก ถึงขั้นเป็น โซลาร์แฟลร์” หรือพลังทำลายล้างขั้นสูงสุดของดวงอาทิตย์เลยทีเดียว โดยสร้างผลกระทบให้เกิดแสงเหนือและแสงใต้ส่องสว่างเรืองรองอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อนในหลายภูมิภาคทั่วโลก แม้แต่ในดินแดนแถบเส้นศูนย์สูตรอย่างคิวบา จาเมกา และปานามา ก็สามารถเห็นได้

รวมถึงยังทำให้ทวีปอเมริกาที่ยังเป็นเวลากลางคืนมืดมิดสว่างขึ้น คล้ายวันที่มีสภาพอากาศขมุกขมัว และเกิดการรบกวนทางไฟฟ้าต่อระบบโทรเลขเป็นวงกว้างในยุโรปและอเมริกา มีประกายไฟพวยพุ่งออกจากเสาและสายโทรเลข ผู้คนในยุโรปกับสหรัฐอเมริกาจำนวนมากสัมผัสได้ว่าบรรยากาศรอบตัวเต็มไปด้วยกระแสไฟฟ้า ซึ่งบางคนถึงกับรู้สึกได้ว่าถูกไฟฟ้าช็อตเข้า

นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์กันว่า หากพายุสุริยะระดับเหตุการณ์คาร์ริงตันเกิดขึ้นอีกอาจทำให้ไฟฟ้าดับทั่วโลกนานหลายปี โดยความรุนแรงของพายุสุริยะครั้งต่อมา เกิดขึ้นเมื่อปี 2003 ชื่อ ฮัลโลวีนโซลาร์แฟลร์ มีความรุนแรงใกล้เคียงกับเหตุการณ์คาร์ริงตัน แต่ความเสียหายเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อยและมีวงจำกัด

พายุสุริยะ ไม่เกี่ยวกับโลกร้อนและไม่ทำให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้น

ดร.ศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ เปิดเผยหลังมีข่าวปลอมพยายามเชื่อมโยงปรากฏการณ์พายุสุริยะกับภาวะโลกร้อน ว่า พายุสุริยะไม่ได้เกี่ยวพันกับโลกร้อน หรือส่งผลกระทบให้อุณหภูมิของโลกร้อนขึ้นหรือเกิดอันตรายต่อโลก จะมีผลกระทบเพียงระบบ การสื่อสารผ่านดาวเทียมบ้างเล็กน้อยเท่านั้น นอกจากนี้การสลับขั้วสนามแม่เหล็กต้องใช้ระยะเวลานับแสนปี

ดังนั้น ผลกระทบต่างๆ ที่เกิดขึ้นจึงไม่สามารถเกิดขึ้นในระยะเวลาวันหรือสองวัน อาจส่งผลเล็กน้อย เช่น เกิดแสงออโรราบริเวณขั้วโลกมากกว่าปกติเท่านั้น แต่ที่เกิดการเผยแพร่ข่าวในลักษณะเช่นนี้อาจเป็นเพราะการนำข้อมูลเกี่ยวกับดวงอาทิตย์และโลกมาเชื่อมโยงกัน ประกอบกับช่วงที่เมืองไทยอยู่ในช่วงฤดูร้อน ทุกพื้นที่ของประเทศมีอุณหภูมิสูงกว่า 40 องศา จึงทำให้เกิดความตื่นตระหนกและวิตกกังวลจากการรับข้อมูลข่าวสารดังกล่าว

อย่างไรก็ตาม ดวงอาทิตย์เป็นก้อนแก๊สขนาดใหญ่มีปฏิกิริยาภายในเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ที่บริเวณผิวของดวงอาทิตย์นอกจากจะมีอุณหภูมิสูงมากแล้วยังมีปรากฏการณ์ต่างๆ เกิดขึ้นมากมาย อาทิ ปรากฏการณ์การลุกจ้า ปรากฏการณ์การเกิดจุดบนดวงอาทิตย์ (Sunspot) ปรากฏการณ์การปลดปล่อยมวลโคโรนาของดวงอาทิตย์ เป็นต้น การเกิดปรากฏการณ์ทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นนั้นล้วนแล้วแต่เป็นผลเกี่ยวเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์ทั้งสิ้น

พายุสุริยะ เกี่ยวพันอะไรกับการเกิด แสงเหนือ

เมื่อ พายุสุริยะ ปลดปล่อยพลาสมาออกมาจะเดินทางมายังโลกเพียงบางส่วน โดยอนุภาคที่เดินทางเข้าสู่ชั้นไอโอโนสเฟียร์ และชั้นบรรยากาศเหนือขั้วโลกจะทำปฏิกิริยากับก๊าซที่อยู่ในชั้นบรรยากาศและปล่อยพลังงานออกมาในปริมาณมาก การทำปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดเป็นแสงเหนือ-แสงใต้ ที่เราเรียกกันว่า แสงออโรรา ซึ่งจะมีเฉพาะคนที่อาศัยอยู่ในบริเวณขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้จะมีโอกาสได้เห็นปรากฏการณ์นี้

ส่วนพลาสมาที่เดินทางมาจะก่อให้เกิด พายุสนามแม่เหล็กโลก ส่งผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กที่ทำให้โทรทัศน์ สัญญาณโทรศัพท์ และระบบนำทางของเครื่องบินหรือเรือเดินสมุทรขัดข้อง นอกจากนี้ยังทำให้ท่อส่งน้ำมันผุกร่อนได้เร็วกว่าปกติมาก และขณะที่สนามแม่เหล็กโลกถูกแรงของพลาสมาทั้งดึงและดันอยู่ จะทำให้ประจุไฟฟ้าปริมาณมากเกิดขึ้นในอวกาศ อาจทำให้ดาวเทียมเกิดประจุไฟฟ้าบริเวณรอบนอก กระแสฟ้าที่เกิดขึ้นนี้อาจถูกปล่อยเข้าไปภายในดาวเทียมและอาจทำให้เกิดความผิดปกติหรือเสียหายได้

ทว่า หากพลาสมาเดินทางมายังโลกเป็นปริมาณเยอะ (การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนา) จะทำให้ส่งผลต่อระบบการส่งกระแสไฟฟ้าบนโลก เช่น เหตุการณ์ไฟดับทางตะวันออกของประเทศแคนาดา ในวันที่ 14 มีนาคม ปี 1989

พายุสุริยะ ที่รุนแรงที่สุดในรอบ 20 ปี

พายุสุริยะ ครั้งที่รุนแรงที่สุดมาเยือนโลกในช่วงวันที่ 11 พฤษภาคม ที่ผ่านมา ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์แสงเหนือพร้อมๆ กันในหลายพื้นที่ทั่วโลก รวมถึงบางประเทศที่ไม่เคยเห็นมาก่อน ทั้งในทวีปยุโรป อเมริกาเหนือ และเอเชียบางส่วน

ต่อมามีการวัดความรุนแรงของ พายุสุริยะ ในเดือนพฤษภาคม 2567 ว่า เป็นพายุระดับ G5 ซึ่งเป็นระดับที่สูงที่สุด เทียบเท่ากับ Kp9 โดยครั้งสุดท้ายที่มีการแจ้งเตือนพายุสุริยะในระดับ G5 นั้นเกิดขึ้นในช่วงวันฮาโลวีนของปี 2003 ทำให้นี่เป็นพายุสุริยะที่มีระดับรุนแรงที่สุดในรอบ 20 ปี

ขณะเดียวกันพายุสุริยะครั้งนี้ได้ส่งผลต่อดาวเทียมและกริดไฟฟ้าในประเทศแถบขั้วโลก แต่ไม่ส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์ และประเทศแถบละติจูดสูงสามารถมองเห็นแสงออโรราได้ด้วยตาเปล่า

สืบค้นและเรียบเรียง สิทธิโชติ สุภาวรรณ์

ภาพจาก DIAGRAM COURTESY SDO/NASA

ข้อมูลอ้างอิง