ปริศนาดาราศาสตร์ที่ค้างคาใจนักวิทยาศาสตร์มานานกว่า 400 ปี นับตั้งแต่ยุคของกาลิเลโอ กาลิเลอี (Galileo Galilei) ที่ว่าเหตุใด “จุดดับ” (sunspot) บนดวงอาทิตย์จึงคงอยู่ได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานหลายวันหรือหลายเดือน ในที่สุดก็ถูกไขกระจ่างแล้วโดยทีมนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์นานาชาติ นำโดย สถาบันฟิสิกส์สุริยะ (Institute of Solar Physics หรือ KIS) ในประเทศเยอรมนี
การค้นพบครั้งประวัติศาสตร์นี้ ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ แอสโตรโนมี แอนด์ แอสโตรฟิสิกส์ (Astronomy & Astrophysics) ชี้ให้เห็นว่าความเสถียรของจุดดับเกิดจากสมดุลอันสมบูรณ์แบบระหว่างแรงดันแก๊สและแรงจากสนามแม่เหล็กภายในจุดดับเอง
จุดดับบนดวงอาทิตย์คือบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กความเข้มข้นสูงอย่างยิ่ง มีขนาดใหญ่กว่าโลกทั้งใบ และมีกำลังเทียบเท่าเครื่องตรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ในโรงพยาบาล บริเวณเหล่านี้มีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นที่โดยรอบ จึงปรากฏให้เห็นเป็นหย่อมสีคล้ำบนพื้นผิวที่สว่างไสวของดวงอาทิตย์ จุดดับเป็นปรากฏการณ์สำคัญที่เชื่อมโยงกับวัฏจักรสุริยะ (solar cycle) 11 ปี และเป็นต้นกำเนิดของปรากฏการณ์สภาพอวกาศ (space weather) รุนแรง เช่น การลุกจ้า (solar flare) และการปลดปล่อยมวลโคโรนา (coronal mass ejection) ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อระบบดาวเทียมและการสื่อสารบนโลกได้
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะสันนิษฐานมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970 ว่าความเสถียรของจุดดับน่าจะเกิดจากสภาวะสมดุลระหว่างแรงดันแก๊สและแรงแม่เหล็ก แต่การพิสูจน์แนวคิดนี้ทำได้ยากยิ่ง เนื่องจากการสังเกตการณ์จากพื้นโลกมักถูกรบกวนโดยชั้นบรรยากาศของโลกเอง ทำให้ข้อมูลที่ได้ไม่คมชัดพอ
อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยได้พัฒนาเทคนิคใหม่ในการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์สุริยะเกรเกอร์ (GREGOR solar telescope) ของเยอรมนี ซึ่งตั้งอยู่บนเกาะเตเนริเฟ ประเทศสเปน เทคนิคดังกล่าวสามารถขจัดผลกระทบที่ทำให้ภาพพร่ามัวจากชั้นบรรยากาศโลกออกไปได้ ทำให้การวัดค่าสนามแม่เหล็กมีความแม่นยำสูงเทียบเท่ากับการสังเกตการณ์จากดาวเทียมในอวกาศ แต่ด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่ามาก
ความเข้าใจในกลไกที่รักษาเสถียรภาพของจุดดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติในอนาคต นักวิทยาศาสตร์อาจสามารถใช้ความรู้นี้เพื่อตรวจจับสัญญาณ เมื่อจุดดับเริ่มสูญเสียความเสถียร ซึ่งเป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้าของการเกิดพายุสุริยะ ที่อาจเป็นอันตรายต่อโครงสร้างพื้นฐานทางเทคโนโลยีของมนุษยชาติบนโลกและในอวกาศได้ การไขปริศนาอายุ 4 ศตวรรษนี้ จึงไม่เพียงแต่เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในองค์ความรู้ด้านฟิสิกส์สุริยะ แต่ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการปกป้องโลกยุคใหม่จากอิทธิพลของดวงอาทิตย์อีกด้วย
ข้อมูลอ้างอิง: idw
- 400-year-old mystery now solved by astrophysicists at the Freiburg Institute of Solar Physics
