งานวิจัยใหม่ยืนยันว่าอนุภาคจากอวกาศสามารถส่งลงสู่ชั้นบรรยากาศของโลกเพื่อสร้างแสงออโรร่าได้อย่างไร เติมเต็มส่วนที่ขาดหายไปในการสร้างปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันน่าทึ่งนี้ Terry Zaperach / NASA, CC BY-SA

วัฏจักรสุริยะปี 2022 ครั้งที่ 25 กำลังเริ่มต้นอย่างมีสไตล์ ดวงอาทิตย์ของเรามีวัฏจักรของกิจกรรม และเมื่อดวงอาทิตย์มีการเคลื่อนไหวมากขึ้น ก็จะเห็นแสงเหนือ (และใต้) มากขึ้น นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นในฤดูหนาวนี้

เช่นเดียวกับการปล่อยแสงแดด ดวงอาทิตย์ของเรายังมีชั้นบรรยากาศที่ขยายตัวซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุและสนามแม่เหล็ก ลมสุริยะความเร็วสูงพัดเหนือพื้นโลก แต่โลกมีสนามแม่เหล็กเป็นของตัวเอง (ลองนึกภาพแท่งแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่มีขั้วของมันอยู่ในแนวเดียวกับทิศเหนือและใต้ทางภูมิศาสตร์) และสิ่งนี้สามารถเบี่ยงเบนลมสุริยะได้ แถบแม่เหล็กนี้มีจุดอ่อนที่สุดที่ขั้วของ "แท่งแม่เหล็ก" เพื่อให้เรามักจะเห็นแสงออโรร่าที่ละติจูดสูง ยิ่งพายุอากาศในอวกาศยิ่งใหญ่เท่าใด อนุภาคที่มีประจุที่ลึกกว่าสามารถทะลุผ่านสนามแม่เหล็กของโลกได้ ดังนั้นในช่วงที่เกิดเหตุการณ์รุนแรง แสงเหนือ จะเห็นได้ที่ละติจูดล่าง.

ในปี 2022 เราได้เห็นการแสดงแสงออโรร่าอันตระการตา แสงธรรมชาติบนท้องฟ้าในสถานที่ต่างๆ มากกว่าปกติทั่วสหราชอาณาจักร ดิ สำนักงาน UK Met กำลังติดตามการปล่อยมวลโคโรนาล (การปล่อยอนุภาคประจุพลังและสนามแม่เหล็กอย่างกะทันหัน) ที่ออกจากดวงอาทิตย์เมื่อวันที่ 29 มกราคมและมาถึงโลกในชั่วข้ามคืนในวันที่ 1 กุมภาพันธ์ ดังนั้นเราอาจเห็นแสงออโรร่าที่สวยงามในสกอตแลนด์ตอนเหนือในช่วงต้นเดือนกุมภาพันธ์

นอกจากนี้ยังมีการพบแสงเหนือในอังกฤษตอนเหนือในฤดูหนาวนี้ ซึ่งเป็นสัญญาณบอกเล่าของกิจกรรมสุริยะที่เพิ่มขึ้น

ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้นตอนนี้?

เปลวสุริยะปะทุจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ และสิ่งเหล่านี้จะขยายตัวออกด้านนอกเป็น การปล่อยมวลโคโรนา ที่ นำพลังงานทั้งในอนุภาคที่มีประจุและสนามแม่เหล็ก. หากการขับมวลโคโรนาพุ่งชนโลก มันก็จะเกิดปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของโลก ทำให้เกิดพายุจากสนามแม่เหล็กโลก

โลกมีสนามแม่เหล็กขั้วแบบคร่าวๆ โดยมีหางยื่นออกไปตามลมสุริยะ และมีขั้วใกล้กับขั้วโลกเหนือและใต้ทางภูมิศาสตร์ และอยู่ที่ละติจูดสูงเหล่านี้ที่อนุภาคที่มีประจุสามารถเดินทางถึงชั้นบรรยากาศของโลกได้ ได้ง่ายขึ้น

อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้ากระทบกับบรรยากาศชั้นบน (ไอโอโนสเฟียร์) ทำให้เกิดประกายไฟสร้างการแสดงผลที่สวยงาม แสงออโรร่าหรือแสงเหนือ. สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงการจัดแสดงที่สวยงามเท่านั้น เหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อระบบต่างๆ มากมาย ตั้งแต่แหล่งจ่ายไฟ การบิน ดาวเทียม และการสื่อสารทางวิทยุ

สภาพอากาศในอวกาศ

สิ่งเหล่านี้สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสที่ไม่ต้องการในโครงข่ายไฟฟ้า ทำให้เกิดความเสียหายและไฟดับในกรณีที่รุนแรง นอกจากนี้ ชั้นบรรยากาศรอบนอกยังถูกรบกวน ส่งผลกระทบต่อการสื่อสาร และออกไปในอวกาศ ซึ่งสภาพแวดล้อมของอนุภาคที่มีประจุจะมีพลังงานเพิ่มขึ้น และสามารถทำลายดาวเทียมได้

ดวงอาทิตย์มีวัฏจักรของกิจกรรม ในปีที่ใช้งาน เปลวสุริยะและมวลโคโรนาพุ่งออกมาบ่อยครั้ง ในขณะที่ในปีที่เงียบสงัด มักไม่ค่อยเกิดขึ้น วัฏจักรสุริยะโดยเฉลี่ยประมาณ 11 ปี แต่แท้จริงแล้วแตกต่างกันไปทั้งในด้านระยะเวลาและระดับของกิจกรรม เป็นไปได้ที่จะติดตามระดับของกิจกรรมสุริยะโดยการนับจุดบอดบนดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นหย่อมสีดำบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ ซึ่งสัมพันธ์กับการเกิดเปลวสุริยะที่อาจเกิดขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเป็นช่วงที่มีกิจกรรมต่ำและมีจุดพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำสุด ซึ่งเป็นจุดต่ำสุดในจำนวนจุดดับดวงอาทิตย์เมื่อสิ้นสุดปี 2019 นาฬิกาพลังงานแสงอาทิตย์ Chapman et Al จดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์ (2020), ผู้เขียนให้ไว้

ตอนนี้เราอยู่ในระยะที่เพิ่มขึ้นของวัฏจักรสุริยะใหม่ของกิจกรรม เนื่องจากจำนวนจุดบอดบนดวงอาทิตย์ที่เห็นในแต่ละวันเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้เรายังสามารถเห็นกิจกรรมการลุกเป็นไฟที่เพิ่มขึ้น. เปลวสุริยะแบ่งออกเป็น XNUMX ประเภท โดยวัดจากการปล่อยรังสีเอ็กซ์: พลุ X-class มีขนาดใหญ่ เป็นเหตุการณ์สำคัญที่สามารถกระตุ้นได้ วิทยุดับระดับทวีปและไฟฟ้าดับทั่วเมือง. เปลวไฟระดับ M มีขนาดกลาง พวกมันสามารถทำให้คลื่นวิทยุดับชั่วขณะซึ่งส่งผลกระทบต่อบริเวณขั้วโลกของโลก เปลวเพลิงระดับ C มีขนาดเล็กและมีผลกระทบที่สังเกตได้เล็กน้อยบนโลกนี้

เมื่อวันที่ 9 ตุลาคม เปลวสุริยะระดับ M ได้ปะทุขึ้นโดยส่งมวลโคโรนาออกมาพุ่งชนโลกเมื่อวันที่ 12 ตุลาคม ทำให้เกิดพายุแม่เหล็กโลกในระดับปานกลาง บน พฤศจิกายน 3 และ 4เราเห็นพายุแม่เหล็กโลกที่รุนแรงที่สุดที่พัดถล่มโลกตั้งแต่เดือนกันยายน 2017

เนื่องจากวัฏจักรสุริยะแต่ละรอบมีความเฉพาะตัวทั้งในด้านระยะเวลาและระดับกิจกรรม จึงเป็นเรื่องยากที่จะคาดการณ์ว่าวัฏจักรสุริยะใหม่ในระยะต่อไปจะมีความกระตือรือร้นเพียงใด การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้แมปวงจรที่ผิดปกตินี้ในเวลาลงบน นาฬิกาวัฏจักรสุริยะสม่ำเสมอที่แสดงในภาพด้านบน

เราสามารถอ่านย้อนจากนาฬิกาอาทิตย์เพื่อดูว่าเราอยู่ที่ไหน (หรือเมื่อไหร่) ในวัฏจักรสุริยะ ตลอดจนช่วยเหลือนักท่องเที่ยว ในการวางแผน วันหยุดของชาวนอร์ดิกเพื่อดูแสงเหนือ กราฟิกนี้ยังสามารถช่วยผู้ให้บริการโครงข่ายไฟฟ้าที่ต้องการกำหนดเวลาการบำรุงรักษาที่สำคัญในช่วงที่สภาพอากาศในพื้นที่เงียบสงบ

เกี่ยวกับผู้เขียน

แซนดร้า ซี. แชปแมน, ผู้อำนวยการศูนย์ฟิวชั่น, อวกาศและฟิสิกส์ดาราศาสตร์, มหาวิทยาลัยวอร์วิก

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมจากรายการขายดีของ Amazon

"ฤดูใบไม้ผลิเงียบ"

โดยราเชล คาร์สัน

หนังสือคลาสสิกเล่มนี้เป็นจุดสังเกตในประวัติศาสตร์ของการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ดึงความสนใจไปที่ผลกระทบที่เป็นอันตรายของสารกำจัดศัตรูพืชและผลกระทบต่อโลกธรรมชาติ งานของคาร์สันช่วยสร้างแรงบันดาลใจให้กับการเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมสมัยใหม่และยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน ในขณะที่เรายังคงต่อสู้กับความท้าทายด้านสุขอนามัยสิ่งแวดล้อม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"โลกที่ไม่เอื้ออำนวย: ชีวิตหลังภาวะโลกร้อน"

โดย David Wallace-Wells

ในหนังสือเล่มนี้ David Wallace-Wells นำเสนอคำเตือนที่ชัดเจนเกี่ยวกับผลกระทบร้ายแรงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดการกับวิกฤตโลกนี้ หนังสือเล่มนี้ใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้มองเห็นอนาคตที่เราเผชิญหากเราไม่ดำเนินการ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"ชีวิตที่ซ่อนอยู่ของต้นไม้: สิ่งที่พวกเขารู้สึก, วิธีที่พวกเขาสื่อสาร? การค้นพบจากโลกลับ"

โดย Peter Wohlleben

ในหนังสือเล่มนี้ Peter Wohlleben สำรวจโลกอันน่าทึ่งของต้นไม้และบทบาทของพวกมันในระบบนิเวศ หนังสือเล่มนี้ใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และประสบการณ์ของ Wohlleben ในฐานะนักป่าไม้ เพื่อนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการอันซับซ้อนที่ต้นไม้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและกับโลกธรรมชาติ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"บ้านเราติดไฟ: ฉากของครอบครัวและโลกในวิกฤต"

โดย Greta Thunberg, Svante Thunberg และ Malena Ernman

ในหนังสือเล่มนี้ Greta Thunberg นักเคลื่อนไหวด้านสภาพอากาศและครอบครัวของเธอนำเสนอเรื่องราวส่วนตัวเกี่ยวกับการเดินทางของพวกเขาเพื่อสร้างความตระหนักรู้เกี่ยวกับความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หนังสือเล่มนี้ให้เรื่องราวที่ทรงพลังและน่าประทับใจเกี่ยวกับความท้าทายที่เราเผชิญและความจำเป็นในการดำเนินการ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"การสูญพันธุ์ครั้งที่หก: ประวัติศาสตร์ที่ผิดธรรมชาติ"

โดย Elizabeth Kolbert

ในหนังสือเล่มนี้ เอลิซาเบธ คอลเบิร์ตจะสำรวจการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อย่างต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ที่มีต่อโลกธรรมชาติ หนังสือเล่มนี้นำเสนอคำกระตุ้นการตัดสินใจที่น่าสนใจเพื่อปกป้องความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลก

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ