เหตุใดชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์จึงร้อนกว่าพื้นผิวของมัน?

โคโรนาชั้นนอกสุดของบรรยากาศของดวงอาทิตย์มีความร้อนมากกว่าพื้นผิวของดาวฤกษ์หลายพันเท่า ซึ่งอาจเป็นเพราะคลื่นระลอกอ่อนๆ แต่คงที่ซึ่งช่วยถ่ายโอนพลังงาน

โคโรนาคือชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ ภาพ: Popular Science — โคโรนาคือชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ ภาพ: *Popular Science*

พื้นผิวของดวงอาทิตย์ หรือที่เรียกว่าโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส แต่ยิ่งไกลจากแกนกลางมาก ชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่าโคโรนา กลับร้อนกว่ามาก โดยมักมีอุณหภูมิสูงถึง 40 ล้านองศาเซลเซียส ตามข้อมูลของนาซา โคโรนาซึ่งประกอบด้วยก๊าซไอออนไนซ์ร้อนที่เรียกว่าพลาสมา ยังเป็นแหล่งกำเนิดปรากฏการณ์อวกาศสุดขั้ว เช่น การลุกจ้าของดวงอาทิตย์ แต่จนถึงขณะนี้ นักวิจัยยังไม่แน่ใจว่าเหตุใดโคโรนาจึงร้อนมาก

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications เมื่อวันที่ 12 กันยายน นักวิทยาศาสตร์ ได้ศึกษาปรากฏการณ์การรบกวนที่เกี่ยวข้องกับดวงอาทิตย์ที่พบบ่อย เรียกว่า การสั่นแบบบิดตัวที่ไม่สลายตัวที่มีแอมพลิจูดต่ำ นี่คือการเปลี่ยนแปลงของส่วนโค้งแม่เหล็กโคโรนา ซึ่งเป็นโครงสร้างพลาสมารูปโดมที่เริ่มต้นในชั้นโฟโตสเฟียร์และขยายออกไปสู่ชั้นโคโรนา คลื่นเหล่านี้ค่อนข้างอ่อน แต่จะไม่สูญเสียความแรงตลอดหลายรอบของการรบกวน ดังนั้น คลื่นเหล่านี้จึงสามารถให้พลังงานจำนวนมากแก่ชั้นโคโรนาได้เมื่อเวลาผ่านไป

ทีมวิจัยมุ่งเน้นไปที่การที่คลื่นแผ่กระจายขึ้นลง ซ้ายและขวา หรือที่มุมใดๆ ก็ตาม ซึ่งเป็นลักษณะที่เรียกว่าโพลาไรเซชัน ความสามารถในการวิเคราะห์รูปทรงเรขาคณิตสามมิติของคลื่นสามารถเปิดเผยต้นกำเนิดและพลังงานที่คลื่นมีอยู่ได้ แต่ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ยังขาดวิธีการตรวจสอบคลื่นจากหลายมุมและตรวจจับโพลาไรเซชัน

วาเลรี นาคาริอาคอฟ นักฟิสิกส์สุริยะจากมหาวิทยาลัยวอร์วิก ในเมืองโคเวนทรี ประเทศอังกฤษ และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ใช้ข้อมูลจากยานโซลาร์ออร์บิเตอร์ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) และหอดูดาวพลวัตสุริยะของนาซา (NASA) เพื่อวิเคราะห์โคโรนาจากหลายตำแหน่ง พวกเขาพบว่าคลื่นเกือบทั้งหมดสั่นสะเทือนไปในทิศทางเดียวกัน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าพลังงานจากพื้นผิวดวงอาทิตย์สามารถไปถึงโคโรนาและทำให้โคโรนาร้อนขึ้นได้ นาคาริอาคอฟกล่าวว่า ผลการวิจัยนี้ให้ข้อมูลสำคัญในการตอบคำถามที่ค้างคาใจมานานว่าอะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้โคโรนาของดวงอาทิตย์ร้อนขึ้น

อันคัง (ตาม สเปซ )

ลิงค์ที่มา