นักวิจัยรู้แล้วว่าดวงอาทิตย์ปะทุได้อย่างไร

นักคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซนต์ แอนดรูวส์ ได้ค้นพบสิ่งที่นำไปสู่การเข้าใจที่มากขึ้นของปรากกการณ์ธรรมชาติ ว่าทำไมการปะทุครั้งยิ่งใหญ่ถึงเกิดได้ในอวกาศ ทีมวิจัยได้ค้นพบโครงสร้างเล็ก ๆ ของพลาสม่าในอวกาศที่มีชื่อว่า current sheets ซึ่งช่วยให้สามารถอธิบายถึงการระเบิดของบรรยากาศของดวงอาทิตย์ว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร

ภาพการประทุในอวกาศของดวงอาทิตย์ ที่ถ่ายไว้ด้วยเครื่องมือ EIT ของดวงเทียม SOHO

นักวิจัยได้อธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าวว่า พลาสม่านั้นเป็นก๊าซหรือของเหลวที่มีความสามารถในการนำกรแสไฟฟ้า ในขณะที่พลาสม่าที่เกิดขึ้นจากธรรมชาติโดยตรงนั้นหายากมาก แต่ในอวกาศสสารส่วนใหญ่กลับอยู่ในสถานะของพลาสม่า

นักวิทยาศาสตร์ด้านระบบสุริยะได้แสดงให้เห็นว่าพลังงานมหาศาลที่จำเป็นต่อการปะทุนั้นมาจากปฏิกิริยาระหว่างพลาสม่าและสนามแม่เหล็ก เราสามารถจินตาการได้ถึงสนามแม่เหล็กที่เป็นแหล่งสะสมของหนังยาง และหนังยางนั้นสามารถที่จะยืดและบิดตัวได้เพื่อสะสมพลังงาน และเช่นเดียวกับหนังยาง สยามแม่เหล็กนั้นสามารถฉีกขาดออกได้ ถ้าเกิดการขยายตัวหรือยืดตัวมากเกินไป และทำให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการปะทุ

สิ่งที่แตกต่างระหว่างสนามแม่เหล็กและหนังยางคือเส้นสนามแม่เหล็กนั้นไม่สามารถเป็นปลายเปิดได้อย่างที่หนังยางเป็น เมื่อสนามแม่เหล็กนั้นเกิดฉีกขาดออกจากกัน เส้นสนามแม่เหล็กทั้งหมดจะหาคู่ของมันเพื่อทำการเชื่อมต่อกลับให้เป็นเหมือนเดิม ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า magnetic reconnection

จากการอ้างของนักวิจัย การสังเกตุได้แสดงอย่างชัดเจนว่าการเชื่อมต่อใหม่ของสนามแม่เหล็ก (magnetic reconnection) นั้นเกิดขึ้นจริง ตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้ผู้เชี่ยวชาญตื่นตะลึงอย่างมาก ซึ่งในสภาวะปกติของพลาม่าในอวกาศทั้งจะไม่สามารถทำให้เกิดการปะทุแบบนี้ได้

นักวิจัยเชื่อว่าบทสรุปของตัวต่อปริศนานี้คือระหว่างการบิดตัวและการยืดของสนามแม่เหล็ก เกิดบริเวณที่เล็กมาก ๆ ของพลาสม่านั้นที่เก็บสะสมกระแสไฟฟ้ามหาศาลเอาไว้ ที่เรียกว่า current sheets สถาวะของ current sheets นั้นชอบการเกิดขึ้นของเชื่อมต่อใหม่ของสนามแม่เหล็ก และการเข้าใจ current sheet นั้นเป็นสิ่งสำคัญในการเข้าใจว่าการปะทุขนาดใหญ่นั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร

ในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์และในพลาสม่าอวกาศทั้งหลาย กระแสไฟฟ้านั้นควรจะไหลผ่านตลอดสนามแม่เหล็ก แต่ในกรณีโมเดล current sheet นั้นกลับไม่เกิดขึ้นเช่นนั้น โมเดลใหม่นี้ขยายความเป็นไปได้ต่อความเข้าใจกระบวนการปลดปล่อยพลังงานและอาจนำไปสู่ความเข้่าใจที่มากขึ้นของการเชื่อมต่อใหม่ของสนามแม่เหล็กในพลาสม่าอวกาศ

ที่มา - physorg.com

duocore