เงาลึกลับเผยให้เห็นว่าโลกเชื่อมต่อกับดวงอาทิตย์อย่างไร

ตั้งแต่สมัยโบราณ ดวงอาทิตย์เป็นที่รู้จักในฐานะผู้ให้แสงสว่างและความร้อน ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของชีวิต พืชถูกเกลี้ยกล่อมจากโลกด้วยรังสีของมัน ทำให้เกิดฤดูใบไม้ผลิ ตามด้วยการเก็บเกี่ยวที่อุดมสมบูรณ์

พบว่าโลกมีคุณสมบัติลึกลับตามตำนานจากประเทศจีนกระจายการใช้แม่เหล็กเข็มทิศเพื่อค้นหาทิศเหนือ- ในปี 1600 หลังจากใช้เข็มทิศแบบตะวันตกมานานหลายศตวรรษ วิลเลียม กิลเบิร์ต แพทย์ส่วนตัวในสมเด็จพระราชินีนาถเอลิซาเบธที่ 1ได้ผลิตหนังสือเกี่ยวกับแม่เหล็กซึ่งยังบรรยายโลกทั้งใบว่าเป็นหนึ่งเดียวด้วย

George Ellery Hale นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ได้รับชื่อเสียงจากการสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เฮลเริ่มต้นอาชีพของเขาโดยศึกษาดวงอาทิตย์ และใช้แสงโพลาไรซ์ เขาแสดงให้เห็นว่าพื้นที่บางส่วนของดวงอาทิตย์มีแม่เหล็กสูง โดยมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่าโลกหลายพันเท่า พลังแม่เหล็กนี้แข็งแกร่งที่สุดในบริเวณมืดที่เรียกว่าจุดดับดวงอาทิตย์

ในศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอใช้กล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นใหม่เพื่อเปิดเผยว่าดวงอาทิตย์มีตำหนิมีจุด- เขาสังเกตคุณสมบัติหลายประการของพวกมัน รวมถึงการแสดงให้ดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเองในแต่ละเดือน และขนาดของพวกมันก็เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา แม้ว่ากาลิเลโอจะทำการทดลองบางอย่างกับแม่เหล็กก็ตามในรูปของหินแร่ที่ใช้เป็นเข็มทิศหยาบเขาไม่ได้เกี่ยวข้องกับจุดดับดวงอาทิตย์อย่างแน่นอน

การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้

จุดดับดวงอาทิตย์ดึงดูดความสนใจของนักดาราศาสตร์ และด้วยความพร้อมใช้ที่เพิ่มมากขึ้นและคุณภาพของกล้องโทรทรรศน์ จึงได้รับการติดตามอย่างใกล้ชิดจนถึงปี ค.ศ. 1645 แม้จะมีความสนใจในตัวมันมาก นักดาราศาสตร์ก็ไม่พบจุดดับบนดวงอาทิตย์สำหรับระยะเวลา 70 ปีที่เรียกว่าขั้นต่ำ Maunder-

จากนั้นในปี ค.ศ. 1715 พวกเขาก็ปรากฏตัวขึ้นอีกครั้งอย่างลึกลับ ในช่วงเวลานั้นเป็นต้นมา จุดดับดวงอาทิตย์ได้มาและดับไปเป็นวัฏจักรซึ่งดูเหมือนจะยาวนานประมาณ 11 ปีหรือที่เรียกว่าวัฏจักรสุริยะ โดยจำนวนจุดดับดวงอาทิตย์จะแปรผันระหว่างศูนย์ถึงร้อย จนถึงปี ค.ศ. 1859 ความพยายามที่จะอธิบายวัฏจักรสุริยะโดยการเชื่อมโยงพวกมันกับปรากฏการณ์วัฏจักรอื่นๆ จะถูกจัดว่าเป็นโหราศาสตร์ โดยจินตนาการถึงความเชื่อมโยงระหว่างสวรรค์กับโลกซึ่งไม่มีอยู่จริง

ในปี พ.ศ. 2402ริชาร์ด คาร์ริงตันเจ้าของโรงเบียร์ผู้มั่งคั่งและนักดาราศาสตร์สมัครเล่น กำลังวาดภาพจุดดับดวงอาทิตย์ เมื่อเขาต้องประหลาดใจเมื่อมีคนคนหนึ่งเปลี่ยนจากความมืดไปสู่แสงสว่างทันที

"เปลวสุริยะ" ที่ระเบิดนี้กินเวลาเพียงไม่กี่นาที แต่ภายในสองวันก็ตามมาด้วยพายุแสงออโรร่าและแม่เหล็กขนาดใหญ่ตามมาเรียกว่าเหตุการณ์แคร์ริงตัน- แสงออโรร่าซึ่งปกติจำกัดอยู่ที่ละติจูดขั้วใกล้นั้นพบเห็นได้ทั่วโลก เทคโนโลยีในสมัยนั้นได้รับผลกระทบ โดยระบบโทรเลขทำงานโดยไม่ใช้แบตเตอรี่หรือเกิดเพลิงไหม้

เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าเหตุการณ์เดียวกันนี้จะมีผลกระทบต่อเทคโนโลยีสมัยใหม่ของเราอย่างไร เนื่องจากตั้งแต่นั้นมาก็ไม่มีผลกระทบขนาดนั้น อย่างไรก็ตาม ในปี 1859 ไม่ชัดเจนในทันทีว่าดวงอาทิตย์และโลกสามารถเชื่อมโยงกันได้จริงๆ และหลายคนคิดว่าเปลวสุริยะและพายุในเวลาต่อมาเป็นเพียงความเกี่ยวข้องกันโดยบังเอิญเท่านั้น

ผลกระทบของสนามแม่เหล็กแสงอาทิตย์

การค้นพบสนามแม่เหล็กสุริยะของเฮลประมาณ 50 ปีหลังเหตุการณ์คาร์ริงตัน พร้อมด้วยบันทึกที่แสดงให้เห็นว่าแสงออโรรามีวัฏจักร 11 ปีคล้ายกับดวงอาทิตย์ ก่อให้เกิดพื้นฐานของความเข้าใจสมัยใหม่ของเราเกี่ยวกับ "ความสัมพันธ์ระหว่างแสงอาทิตย์กับโลก-

ความสัมพันธ์นั้นมีพื้นฐานมาจากแม่เหล็ก จุดดับดวงอาทิตย์เองก็กักเก็บพลังงานแม่เหล็ก ความกดดันทำให้จุดดับดวงอาทิตย์เย็นกว่าบริเวณที่อยู่ติดกันของพื้นผิวเปล่งแสงหรือโฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตย์และก็มืดลงด้วย-

ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมพลังงานแม่เหล็กสามารถถูกปล่อยออกมาในรูปแบบต่างๆ แสงแฟลร์สีขาวอย่างเลื่อยแคร์ริงตันนั้นหาได้ยากมาก โดยบ่อยครั้งที่พลังงานแม่เหล็กถูกแปลงเป็นรังสีเอกซ์

แรงโน้มถ่วงใกล้พื้นผิวดวงอาทิตย์แรงกว่าแรงโน้มถ่วงบนโลกประมาณ 30 เท่า ดังนั้นการเคลื่อนไหวใดๆ ที่เกิดจากแสงแฟลร์จึงแทบจะหนีไม่พ้นจากที่นั่น ในทางกลับกัน บริเวณเหนือจุดดับดวงอาทิตย์สามารถยิงเมฆก๊าซขนาดมหึมาสู่อวกาศที่เรียกว่า "การดีดตัวของมวลโคโรนา” หากบังเอิญมีคนถูกยิงไปในทิศทางที่โลกของเราอาจทำให้เกิดพายุแสงออโรร่าได้

หากสนามแม่เหล็กของบริเวณกัมมันต์รอบจุดดับดวงอาทิตย์ทำให้เกิดเมฆก๊าซที่มาถึงโลกโดยมีทิศทางแม่เหล็กตรงกันข้ามกับที่กิลเบิร์ตค้นพบในปี 1600พลังงานสามารถไหลเข้าสู่บริเวณใกล้โลกได้- พลังงานนี้จะถูกเก็บไว้ที่ตอนกลางคืน ไม่ใช่ด้านที่หันหน้าไปทางดวงอาทิตย์ที่มันมาจาก และทำให้เกิดแสงออโรร่า

หากทิศทางแม่เหล็กไม่ตรง อาจมีการบีบอัดเนื่องจากเมฆก๊าซที่ร้อนและรวดเร็ว แต่ก็ไม่มีอะไรอื่น ขณะนี้ เราอยู่ที่หรือใกล้จุดสูงสุดขนาดใหญ่อย่างไม่คาดคิดในจำนวนจุดดับดวงอาทิตย์ และมีโอกาสที่เราจะยังคงเผชิญกับพายุแม่เหล็กขนาดใหญ่เช่นเดียวกับเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2567 ต่อไปอีกนานถึงสองสามปี

ความงามและอันตรายผสมผสานกันในเหตุการณ์เหล่านี้ แต่รับรองว่าจะต้องตื่นตาตื่นใจแน่นอน

มาร์ติน คอนเนอร์ส, ศาสตราจารย์วิชาดาราศาสตร์ คณิตศาสตร์ และฟิสิกส์มหาวิทยาลัยอาทาบาสกา

บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากการสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-