ยานสำรวจ Parker Solar ไขปริศนาอายุ 70 ​​ปีเกี่ยวกับกิจกรรมของดวงอาทิตย์

DNVN - เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ยาน Parker Solar Probe ของ NASA บินผ่านบริเวณดวงอาทิตย์ซึ่งสนามแม่เหล็กแยกออกจากกันและเชื่อมต่อกันใหม่อย่างรวดเร็ว ซึ่งยืนยันทฤษฎีที่นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันมานาน 70 ปีได้โดยตรง

ในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ ก็ได้เห็นการแตกสลายและการระเบิดของดวงอาทิตย์ด้วยยาน Parker Solar Probe ของนาซา ภารกิจนี้ได้ยืนยันทฤษฎีเก่าแก่ 70 ปีเกี่ยวกับแรงแม่เหล็กที่อยู่เบื้องหลังพายุสุริยะ ที่มา: Shutterstock

ความก้าวหน้าครั้งนี้จะอธิบายว่าดวงอาทิตย์ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาได้อย่างไร ซึ่งก่อให้เกิดพายุสุริยะและเฮอริเคนที่มีพลังมากพอที่จะรบกวนดาวเทียม ระบบไฟฟ้า และการสื่อสารบนโลกได้

ยืนยันทฤษฎีเก่าแก่หลายทศวรรษเกี่ยวกับดวงอาทิตย์

ทีมวิจัยที่นำโดยสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ (SwRI) ได้นำเสนอหลักฐานโดยตรงชุดแรกที่ยืนยันทฤษฎีการเชื่อมต่อแม่เหล็กที่มีมายาวนาน ซึ่งเป็นกระบวนการอันทรงพลังที่ปลดปล่อยพลังงานแม่เหล็กที่สะสมไว้และขับเคลื่อนเปลวสุริยะ การปลดปล่อยมวลโคโรนา และปรากฏการณ์ทางอวกาศอื่นๆ ความก้าวหน้าครั้งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยยาน Parker Solar Probe (PSP) ของนาซา ซึ่งเป็นยานอวกาศลำเดียวที่บินผ่านชั้นบรรยากาศเบื้องบนของดวงอาทิตย์

การเชื่อมต่อแม่เหล็กใหม่เกิดขึ้นเมื่อเส้นสนามแม่เหล็กภายในพลาสมาร้อนจัดแตกออกและเชื่อมต่อใหม่ในรูปแบบที่แตกต่างออกไป การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันนี้จะปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา บนดวงอาทิตย์ กระบวนการนี้ก่อให้เกิดการปะทุที่อาจส่งผลกระทบกระเพื่อมไปทั่วระบบสุริยะและส่งผลกระทบต่อเทคโนโลยีบนโลก รวมถึงดาวเทียม การสื่อสาร และโครงข่ายไฟฟ้า การพัฒนาแบบจำลองที่แม่นยำเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อบนดวงอาทิตย์เป็นกุญแจสำคัญในการคาดการณ์พายุสุริยะที่รุนแรงเหล่านี้ก่อนที่จะพัดมาถึงโลกของเรา

การศึกษาดวงอาทิตย์ที่นำโดย SwRI ได้ยืนยันแบบจำลองทางทฤษฎีที่เก่าแก่หลายทศวรรษเกี่ยวกับการเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ การวัดจากยาน Parker Solar Probe ของนาซาได้ช่วยเติมเต็มช่องว่างสำคัญของข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการที่ขับเคลื่อนการลุกจ้าของดวงอาทิตย์ การปลดปล่อยมวลโคโรนา และปรากฏการณ์ทางอวกาศอื่นๆ การวัดเหล่านี้มาจากบริเวณที่แสดงเป็นสีขาว ซึ่งระบุว่าเป็นต้นกำเนิดของการปลดปล่อยมวลโคโรนา ตัวเลขที่แสดงในที่นี้มาจากภาพถ่ายที่ถ่ายโดยภารกิจ Solar Orbiter ของ ESA เครดิต: ESA/NASA/Solar Orbiter

จากแมกนีโตสเฟียร์ของโลกไปจนถึงดวงอาทิตย์

“การเชื่อมต่อใหม่เกิดขึ้นในหลายระดับทั้งเชิงพื้นที่และเวลา ตั้งแต่ระดับพลาสมาในอวกาศ ตั้งแต่ดวงอาทิตย์ไปจนถึงแมกนีโตสเฟียร์ของโลก ตั้งแต่สภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการไปจนถึงระดับจักรวาล” ดร. ริเทช พาเทล นักวิทยาศาสตร์วิจัยในแผนกวิทยาศาสตร์และ การสำรวจ ระบบสุริยะ สถาบัน SwRI ในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด และหัวหน้าทีมวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy กล่าว “ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา เราสามารถระบุการเชื่อมต่อใหม่ในโคโรนาของดวงอาทิตย์ได้ผ่านการถ่ายภาพและสเปกโทรสโกปี การตรวจจับแบบ In-situ สามารถทำได้ในแมกนีโตสเฟียร์ของโลกด้วยการปล่อยภารกิจต่างๆ เช่น ภารกิจ Magnetosphere Multiscale (MMS) ของนาซา อย่างไรก็ตาม การศึกษาที่คล้ายกันในโคโรนาของดวงอาทิตย์เกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อปล่อยยาน Parker Solar Probe ของนาซาในปี 2018 เท่านั้น”

ความใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนของ PSP ได้เปิดประตูสู่การค้นพบที่ครั้งหนึ่งเคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้ ระหว่างการบินผ่านระยะใกล้เมื่อวันที่ 6 กันยายน 2565 ยานอวกาศได้เผชิญกับการปะทุครั้งใหญ่ และได้บันทึกภาพและการวัดกิจกรรมพลาสมาและสนามแม่เหล็กอย่างละเอียดเป็นครั้งแรกในเหตุการณ์ดังกล่าว ด้วยการผสมผสานข้อมูลการสังเกตการณ์เหล่านี้เข้ากับข้อมูลจากยานโซลาร์ออร์บิเตอร์ (Solar Orbiter) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ทีมงานที่นำโดย SwRI ยืนยันว่า PSP ได้บินผ่านเขตเชื่อมต่อแม่เหล็กในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์เป็นครั้งแรก

ยานพาร์คเกอร์ โซลาร์ โพรบ ของนาซา เป็นยานอวกาศลำแรกที่บินผ่านชั้นบรรยากาศชั้นนอกของดวงอาทิตย์โดยตรง รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกิจกรรมของดวงอาทิตย์และผลกระทบที่มีต่อโลกในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน ภาพ: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe

รูปแบบที่ยาวนานในที่สุดก็ได้รับการยืนยัน

“เราพัฒนาทฤษฎีการเชื่อมต่อแม่เหล็กใหม่มาเกือบ 70 ปีแล้ว ดังนั้นเราจึงมีแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับพฤติกรรมของพารามิเตอร์ต่างๆ” พาเทลกล่าว “การวัดและการสังเกตการณ์จากการเผชิญหน้ากันครั้งนี้ได้พิสูจน์ความถูกต้องของการจำลองเชิงตัวเลขหลายทศวรรษภายใต้ระดับความไม่แน่นอนที่กำหนด ข้อมูลนี้จะเป็นข้อจำกัดที่สำคัญสำหรับแบบจำลองในอนาคต และเป็นแนวทางในการทำความเข้าใจการวัดค่า PSP จากดวงอาทิตย์จากกรอบเวลาและเหตุการณ์อื่นๆ”

ภารกิจ MMS ของนาซา ซึ่งนำโดย SwRI ได้ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจถึงวิธีการเชื่อมต่อใหม่ในสภาพแวดล้อมใกล้โลกในระดับที่เล็กลง การสังเกตการณ์ PSP ปี 2022 ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจถึงชิ้นส่วนที่ขาดหายไปของปริศนาที่เชื่อมโยงการเชื่อมต่อใหม่ในระดับโลกกับระดับสุริยะ ต่อไป SwRI จะศึกษาว่ากลไกการเชื่อมต่อใหม่ที่เกี่ยวข้องกับความปั่นป่วนหรือความผันผวนของคลื่นแม่เหล็กมีอยู่ในบริเวณดวงอาทิตย์ที่ PSP ระบุว่ากำลังมีการเชื่อมต่อใหม่อยู่หรือไม่

ไขความลับของการส่งผ่านพลังงาน

“การวิจัยอย่างต่อเนื่องกำลังค้นพบสิ่งใหม่ๆ ในหลายระดับ ทำให้เรามองเห็นการถ่ายโอนพลังงานและการเร่งความเร็วของอนุภาค” พาเทลกล่าว “การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้ในดวงอาทิตย์จะช่วยให้เราคาดการณ์กิจกรรมของดวงอาทิตย์ได้ดีขึ้น และพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมใกล้โลกของเรา”

Parker Solar Probe เป็นภารกิจของนาซาที่ออกแบบมาเพื่อศึกษาดวงอาทิตย์อย่างใกล้ชิดและสำรวจว่ากิจกรรมของดวงอาทิตย์ส่งผลต่อสภาพแวดล้อมของโลกอย่างไร ภารกิจนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Living with Stars ของนาซา ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ระบบสุริยะ-โลกและผลกระทบที่มีต่อชีวิตประจำวันและสังคม โครงการนี้บริหารจัดการโดยศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซาในรัฐแมริแลนด์ ให้กับสำนักงานภารกิจวิทยาศาสตร์ของนาซาในกรุงวอชิงตัน ยานอวกาศลำนี้ได้รับการออกแบบและสร้างโดยห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ ซึ่งเป็นผู้ดำเนินการและบริหารจัดการภารกิจนี้ด้วย

ลาเค (อ้างอิงจาก SciTech Daily)

ที่มา: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/tau-tham-do-mat-troi-parker-giai-ma-bi-an-keo-dai-70-nam-ve-hoat-dong-cua-mat-troi/20250824073432046