แสงเหนือ สุดหายาก 20 ปีมีครั้งเดียว ปรากฏขึ้นที่ขั้วโลกเหนือ
นักวิทยาศาสตร์กล่าว นี่เป็นสิ่งที่ไม่เคยสังเกตเห็นมาก่อนจากมุมมองของพื้นดิน มันมีชื่อว่า ‘ออโรร่าฝนขั้วโลก’ (Polar rain aurora) เป็นออโรร่า หรือ แสงเหนือ ขนาดมหึมาที่ส่องสว่างทั่วท้องฟ้าอาร์กติกในเดือนธันวาคมปี 2022
.
ในช่วงเช้าวันคริสต์มาสบนเกาะสวาลบาร์ด ประเทศนอร์เวย์ ชายคนหนึ่งได้ยกเลนส์ฟิชอายของเขาขึ้นชี้ไปบนท้องฟ้าสีเขียวสดใส ปรากฏการณ์ดังกล่าวต่างจากแสงเหนือทั่วไปที่เป็นเหมือนโครงสร้างบาง ๆ พริ้วไหวคล้ายงูเคลื่อนตัวไปตามใต้กลุ่มดาวอันเป็นเอกลักษณ์ ทว่า แสงออโรร่านี้กระจายไปทั่วท่องฟ้าราวกับห่มผ้าสีเขียวอย่างน่าประหลาดใจ
.
“แสงออโรร่านี้ (มีรูปร่าง) เรียบเนียนมาก และมันก็เป็นโครงสร้างที่มีแค่เพียงจุดสีเขียวกระจัดกระจายไป มันเป็นเหมือนเค้กสีเขียวก้อนใหญ่” เคอิซูเกะ โฮโซคาวะ (Keisuke Hosokawa) นักฟิสิกส์อวกาศจากมหาวิทยาลัยอิเล็กโตร-คอมมูนิเคชั่น ในโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น กล่าว โฮโซคาวะไม่เคยเห็นอะไรเช่นนี้มาก่อน
.
แสงออโรร่าประหลาดนี้ปกคลุมทั่วท้องฟ้าขั้วโลกเหนือวันที่ 25 และ 26 ธันวาคมปี 2022 มันเป็นปรากฏการณ์ที่หาได้ยากยิ่ง ซึ่งทางโฮโซคาวะและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ระบุไว้ในวารสาร Science Advances เมื่อเร็ว ๆ นี้
ฝนตกที่ขั้วโลกเหนือ
อย่างที่ทราบกันดี แสงออโรร่านั้นเป็นผลมาจากอนุภาคอิเล็กตรอนที่พุ่งออกมาจากโคโรนาของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศนอกสุดของดวงดาว จากนั้นก็ถูกเร่งความเร็วโดยลมสุริยะแล้วเข้าปะทะกับสนามแม่เหล็กโลก
.
อันที่จริงแล้ว อนุภาคพลังงานสูงที่หลากหลายจากลมสุริยะเหล่านี้ไม่มีพลังงานเพียงพอที่สร้างแสงออโรร่าทั่วไปบนโลกได้ด้วยตัวเอง แต่เมื่อพวกมันติดอยู่กับสนามแม่เหล็กของโลกและอยู่ในสภาวะ ‘พลุ่งพล่าน’ อิเล็กตรอนจะมีปฏิกิริยากับอะตอมในชั้นบรรยากาศของเรา และผลิตแสงออโรร่าออกมา
.
การแสดงผลของธรรมชาติดังกล่าวจะปรากฏขึ้นรอบ ๆ ขั้วโลกอย่างสวยงาม แต่กลับกัน ‘ออโรร่าฝนขั้วโลก’ นั้นเกิดจากอิเล็กตรอนที่พุ่งมาโดยตรงในระหว่างที่เกิดลมสุริยะเล็กน้อยหรือไม่มีเลย เช่นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นใหม่ในปี 2022 นี้
.
“(เหตุการณ์ดังกล่าว)เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจ โดยที่ขั้วโลกดูเหมือนจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนที่มาจากโคโรนาสุริยะโดยตรง” เดวิด คนุดเซน (David Knudsen) นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยคาลการี ในแคนาดา ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าว “นี่เป็นเหตุการณ์ที่ไม่ปกติอย่างยิ่ง”
อ่านเพิ่มเติม
แสงเหนือ หรือ แสงออโรร่า ปลุกคลุมโลกอย่างสวยงามจนน่าทึ่งจากภาพถ่ายของลูกเรือบนสถานีอวกาศนานาชาติ
พายุสุริยะ เกิดขึ้นได้อย่างไร เกี่ยวพันอะไรกับการเกิด แสงเหนือ?
ออโรร่าฝนขั้วโลกเคยถูกตรวจพบในข้อมูลดาวเทียมมาก่อน แต่ไม่เคยเลยที่จะพบจากกล้องภาคพื้นดินบนผิวโลก โฮโซคาวะสังเกตเห็นในปี 2022 ได้โดยบังเอิญหลังจากที่เขาเช็คกล้องออโรร่าเป็นประจำทุกสัปดาห์ในช่วงหยุดพัก แต่เมื่อเขาตรวจสอบภาพที่ค้างอยู่ เขาก็ค้นพบแสงออโรร่าสุดหายากราวกับของขวัญในวันคริสต์มาส
.
“เมื่อผมเห็นแสงออโรร่าแปลก ๆ แบบนั้นผมก็รู้ทันทีว่ามันพิเศษ และผมต้องทำอะไรสักอย่าง ดังนั้นจึงได้เริ่มดูข้อมูลจากดาวเทียมที่ได้รับในเวลาเดียวกัน แล้วก็เห็นเอกลักษณ์ของออโรร่าฝนขั้วโลก” โฮโซคาวะ กล่าว
.
ในวันที่ไม่มีลมสุริยะ แสงออโรร่าดังกล่าวไม่เพียงเป็นผลโดยตรงจากอิเล็กตรอนที่ค่อนข้าง ‘อ่อน’ ซึ่งเดินทางมาจากดวงอาทิตย์ตรง ๆ เท่านั้น แต่ยังเป็นตัวอย่างที่หาได้ยากในช่วงเวลา 28 ชั่วโมงที่ไม่มีลมสุริยะเลย แต่กลับสร้างอิเล็กตรอนใส่ฝนขั้วโลก
.
โดยปกติแล้ว ลมสุริยะจากโคโรนาของดวงอาทิตย์จะไหลออกจากระบบสุริยะอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องแปลกมาที่ลมทั้งหมดหายไป แต่กลับเห็นออโรร่า โฮโซคาวะเรียกประสบการณ์ดังกล่าวว่า “ครั้งหนึ่งในรอบ 20 ปี” โดยอ้างอิงจากบันทึกอื่นที่ระบุได้แค่ครั้งเดียวเท่านั้นในปี 2004 แถมยังเป็นการสังเกตจากอวกาศด้วย
.
การไม่มีลมสุริยะทำให้แสงออโรร่าฝนขั้วโลกของโฮโซคาวะสว่างเป็นพิเศษ และทำให้มองเห็นจากพื้นดินได้ง่ายขึ้น การสังเกตแบบคู่จากทั้งพื้นดินและอวกาศต่างก็มีความสำคัญในการทำความเข้าใจทั้งรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ และรูปแบบขนาดใหญ่ของมัน
.
เนื่องจากอิเล็กตรอนที่ตกมาเป็นแสงออโรร่าฝนขั้วโลกนั้นมาจากดวงอาทิตย์โดยตรง พวกมันจึงทำหน้าที่เหมือนเงาหรือรอยประทับของสภาพแวดล้อมที่พวกมันออกมา โฮโซคาวะและเพื่อนร่วมงานของเขาหวังว่าจะใช้ข้อมูลเหล่านี้เพื่อทำความเข้าใจ ความสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนที่มาถึงโลกและที่มาของมันในชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์
.
แลรี่ แพกซ์ตัน (Larry Paxton) ผู้เขียนรายงานร่วมและนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากห้องปฏิบัติการณ์ฟิสิกส์ประยุกต์จอห์น ฮอปกิ้นส์ กล่าวว่า “ประเด็นที่น่าตื่นเต้นจริง ๆ ของบทความนี้คือ มันแสดงให้เห็นว่ายังมีการค้นพบพื้นฐานอีกมากมายที่ต้องทำ” เขากล่าว
.
“ตอนนี้เรามีระบบดาวเทียมและหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินที่ช่วยให้เราเห็นวิธีใหม่ที่ดวงอาทิตย์เชื่อมต่อกับโลกเป็นครั้งแรก”
สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
nationalgeographic.com
อ่านเพิ่มเติม ล่าแสงเหนือ ในแคนาดา ที่นี่…ไม่มีถนนไปถึง
