พลังงานแสงอาทิตย์ ลม ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เล็ดลอดออกมาจากชั้นบรรยากาศชั้นนอกของโคโรนาของดวงอาทิตย์ ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อรูปแบบชีวิตและเทคโนโลยีไฟฟ้าในสังคมมนุษย์ยุคใหม่ สนามแม่เหล็กของโลกช่วยป้องกันคลื่นที่เข้ามา โซลา ลมโดยการเบี่ยงพวกมันออกไป รุนแรงมาก โซลา เหตุการณ์เช่นการปล่อยพลาสมาที่มีประจุไฟฟ้าออกจากโคโรนาของดวงอาทิตย์ทำให้เกิดการรบกวนใน โซลา ลม. ดังนั้นการศึกษาการรบกวนในสภาวะของ โซลา ลม (เรียกว่า ช่องว่าง สภาพอากาศ) เป็นสิ่งจำเป็น Coronal Mass Ejection (CMEs) หรือที่เรียกว่า 'โซลา พายุ' หรือ 'ช่องว่าง พายุ' มีความเกี่ยวข้องกับ โซลา วิทยุ ระเบิด การศึกษาของ โซลา การระเบิดของวิทยุในหอดูดาววิทยุสามารถให้แนวคิดเกี่ยวกับ CME และสภาพลมสุริยะได้ การศึกษาทางสถิติครั้งแรก (เผยแพร่เมื่อเร็วๆ นี้) ของการระเบิดของวิทยุประเภท IV ที่บันทึกไว้ 446 ครั้ง สังเกตพบในรอบสุริยะครั้งสุดท้าย 24 (แต่ละรอบอ้างอิงถึงการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ทุกๆ 11 ปี) พบว่าส่วนใหญ่ของวิทยุประเภท IV ระยะเวลายาวนาน พลังงานแสงอาทิตย์ การระเบิดเกิดขึ้นพร้อมกับการดีดมวลโคโรนาล (CME) และการรบกวนในสภาวะลมสุริยะ
เพียงแต่สภาพอากาศบนโลกได้รับผลกระทบจากการรบกวนของลม ช่องว่าง สภาพอากาศ' ได้รับผลกระทบจากการรบกวนของ 'ลมสุริยะ' แต่ความคล้ายคลึงกันสิ้นสุดที่นี่ ต่างจากลมบนโลกซึ่งประกอบด้วยอากาศที่ประกอบด้วยก๊าซในชั้นบรรยากาศ เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน ฯลฯ ลมสุริยะประกอบด้วยพลาสมาร้อนยวดยิ่งที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน อนุภาคอัลฟา (ฮีเลียมไอออน) และไอออนหนักที่เล็ดลอดออกมาอย่างต่อเนื่องจาก บรรยากาศของดวงอาทิตย์ในทุกทิศทางรวมทั้งในทิศทางของโลกด้วย
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานขั้นสูงสุดสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลก ดังนั้นจึงเป็นที่นับถือในหลายวัฒนธรรมในฐานะผู้ให้ชีวิต แต่ก็มีอีกด้านหนึ่งเช่นกัน ลมสุริยะซึ่งเป็นกระแสอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง (ได้แก่ พลาสมา) ที่เกิดจากบรรยากาศของดวงอาทิตย์ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อชีวิตบนโลก ต้องขอบคุณสนามแม่เหล็กของโลกที่เบี่ยงเบนลมสุริยะส่วนใหญ่ที่ทำให้เกิดไอออนออกไป (จากโลก) และชั้นบรรยากาศของโลกที่ดูดซับรังสีที่เหลืออยู่ส่วนใหญ่ จึงช่วยป้องกันรังสีไอออไนซ์ได้ แต่ยังมีอะไรมากกว่านั้น นอกเหนือจากภัยคุกคามต่อรูปแบบสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพแล้ว ลมสุริยะยังก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อไฟฟ้าและเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อนสังคมยุคใหม่อีกด้วย ระบบอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ โครงข่ายไฟฟ้า ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ โทรคมนาคม วิทยุสื่อสาร รวมถึงเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ GPS ช่องว่าง ภารกิจและแผนงาน การสื่อสารผ่านดาวเทียม อินเทอร์เน็ต ฯลฯ ทั้งหมดนี้อาจถูกรบกวนและหยุดนิ่งเนื่องจากการรบกวนของลมสุริยะ1. นักบินอวกาศและยานอวกาศมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ มีหลายกรณีในอดีต เช่น มีนาคม 1989 'ควิเบกไฟดับ' ในแคนาดาที่เกิดจากเปลวไฟจากแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ทำให้โครงข่ายไฟฟ้าได้รับความเสียหายอย่างรุนแรง ดาวเทียมบางดวงก็ได้รับความเสียหายเช่นกัน ดังนั้น ความจำเป็นที่ต้องเฝ้าระวังสภาวะของลมสุริยะในบริเวณใกล้เคียงกับโลก - ลักษณะของความเร็วและความหนาแน่นเป็นอย่างไร สนามแม่เหล็ก ความแข็งแรงและการวางแนว และระดับอนุภาคพลังงาน (เช่น ช่องว่าง สภาพอากาศ) จะมีผลกระทบต่อรูปแบบชีวิตและสังคมมนุษย์ยุคใหม่
เช่นเดียวกับ 'พยากรณ์อากาศ' สามารถ 'ช่องว่าง พยากรณ์อากาศด้วยเหรอ? อะไรเป็นตัวกำหนดลมสุริยะและสภาวะของมันในบริเวณใกล้เคียงโลก? มีการเปลี่ยนแปลงร้ายแรงใดๆ เกิดขึ้นได้ ช่องว่าง ทราบสภาพอากาศล่วงหน้าเพื่อดำเนินการล่วงหน้าเพื่อลดผลกระทบที่สร้างความเสียหายต่อโลกให้เหลือน้อยที่สุด? แล้วทำไมลมสุริยะถึงก่อตัวล่ะ?
ดวงอาทิตย์เป็นลูกของก๊าซที่มีประจุไฟฟ้าร้อน ดังนั้นจึงไม่มีพื้นผิวที่แน่นอน ชั้นโฟโตสเฟียร์ถือเป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ เพราะนี่คือสิ่งที่เราสามารถสังเกตได้ด้วยแสง เลเยอร์ด้านล่างโฟโตสเฟียร์เข้าด้านในเข้าหาแกนกลางจะทึบสำหรับเรา ชั้นบรรยากาศสุริยะประกอบด้วยชั้นต่างๆ เหนือพื้นผิวโฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตย์ มันคือรัศมีก๊าซใสที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์ มองจากโลกได้ดีกว่าในช่วงสุริยุปราคาเต็มดวง บรรยากาศของดวงอาทิตย์มีสี่ชั้น: ชั้นโครโมสเฟียร์ บริเวณการเปลี่ยนผ่านของดวงอาทิตย์ โคโรนา และเฮลิโอสเฟียร์
ลมสุริยะก่อตัวขึ้นในชั้นบรรยากาศโคโรนา ซึ่งเป็นชั้นที่สอง (จากภายนอก) ของชั้นบรรยากาศสุริยะ โคโรนาเป็นชั้นของพลาสมาที่ร้อนจัด ขณะที่อุณหภูมิพื้นผิวดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 6000K อุณหภูมิเฉลี่ยของโคโรนาอยู่ที่ประมาณ 1-2 ล้านเคลวิน เรียกว่า 'Coronal Heating Paradox' กลไกและกระบวนการให้ความร้อนของโคโรนาและความเร่งของลมสุริยะไปมาก ความเร็วสูงและการขยายตัวเข้าสู่ อวกาศ ช่องว่าง ยังไม่เข้าใจอยู่ดี 2 แม้ว่าในรายงานฉบับล่าสุด นักวิจัยพยายามที่จะแก้ปัญหานี้โดยวิธี axion (อนุภาคมูลฐานของสสารมืดสมมุติฐาน) กำเนิดโฟตอน 3.
ในบางครั้ง พลาสมาร้อนจำนวนมหาศาลจะถูกพ่นออกจากโคโรนาไปยังชั้นบรรยากาศสุริยะชั้นนอกสุด (เฮลิโอสเฟียร์) เรียกว่า Coronal Mass Ejections (CMEs) การดีดมวลของพลาสมาออกจากโคโรนานั้นพบว่าก่อให้เกิดการรบกวนอย่างมากในอุณหภูมิ ลมสุริยะ ความเร็ว ความหนาแน่น และ อวกาศ สนามแม่เหล็ก. สิ่งเหล่านี้สร้างพายุแม่เหล็กกำลังแรงในสนามแม่เหล็กโลก 4. การปะทุของพลาสมาจากโคโรนาเกี่ยวข้องกับการเร่งความเร็วของอิเล็กตรอน และการเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าทำให้เกิดคลื่นวิทยุ ด้วยเหตุนี้ Coronal Mass Ejections (CME) จึงสัมพันธ์กับการระเบิดของสัญญาณวิทยุจากดวงอาทิตย์ 5. ดังนั้น ช่องว่าง การศึกษาสภาพอากาศจะเกี่ยวข้องกับการศึกษาจังหวะเวลาและความเข้มของการพ่นพลาสมาออกจากโคโรนาร่วมกับการระเบิดของแสงอาทิตย์ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเป็นการระเบิดของวิทยุประเภทที่ 10 ที่ยาวนานเป็นระยะเวลานาน (มากกว่า XNUMX นาที)
ในอดีตที่ผ่านมามีการศึกษาการปะทุของคลื่นวิทยุในวัฏจักรสุริยะก่อนหน้า (วัฏจักรเป็นระยะของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ทุก 11 ปี) ที่สัมพันธ์กับการปล่อยมวลโคโรนาล (CME)
หนึ่งการศึกษาทางสถิติระยะยาวล่าสุดโดย อันชู กุมารี และคณะ ของ มหาวิทยาลัยเฮลซิงกิ ในการระเบิดของคลื่นวิทยุที่สังเกตได้ในวัฏจักรสุริยะ 24 ทำให้เกิดความกระจ่างเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของการระเบิดทางวิทยุที่มีความถี่กว้างและระยะยาว (เรียกว่าการระเบิดประเภท IV) กับ CME ทีมงานพบว่าประมาณ 81% ของการระเบิดประเภท IV ตามมาด้วยการขับมวลโคโรนาล (CMEs) ประมาณ 19% ของการระเบิดประเภท IV ไม่ได้มาพร้อมกับ CME นอกจากนี้ มีเพียง 2.2% ของ CME ที่มาพร้อมกับคลื่นวิทยุระเบิดประเภท IV 6.
การทำความเข้าใจจังหวะเวลาของการระเบิดที่มีระยะเวลายาวนานประเภท IV และ CME ในลักษณะที่เพิ่มขึ้นจะช่วยในการออกแบบและจังหวะเวลาของเหตุการณ์ที่กำลังดำเนินอยู่และในอนาคต ช่องว่าง เพื่อลดผลกระทบต่อภารกิจดังกล่าวและต่อรูปแบบชีวิตและอารยธรรมบนโลกในที่สุด
***
อ้างอิง:
- ไวท์ เอสเอ็ม.,น. วิทยุพลังงานแสงอาทิตย์ระเบิดและ ช่องว่าง สภาพอากาศ. มหาวิทยาลัยแมริแลนด์. มีจำหน่ายทางออนไลน์ที่ https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf เข้าถึงเมื่อ 29 Jamaury 2021.
- Aschwanden MJ et al 2007. The Coronal Heating Paradox. The Astrophysical Journal เล่ม 659 ฉบับที่ 2 DOI: https://doi.org/10.1086/513070
- Rusov VD, Sharph IV, et al 2021 การแก้ปัญหาการให้ความร้อนด้วยโคโรนาลโดยใช้โฟตอนที่เกิดจากแกน Physics of the Dark Universe เล่มที่ 31 มกราคม 2021, 100746 DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746
- Verma PL., et al 2014. การขับออกและการรบกวนของมวลโคโรนาในพารามิเตอร์พลาสมาลมสุริยะที่เกี่ยวข้องกับพายุธรณีแม่เหล็ก วารสารฟิสิกส์: Conference Series 511 (2014) 012060 DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060
- Gopalswamy N. , 2011. การขับมวลโคโรนาลและการปล่อยคลื่นวิทยุพลังงานแสงอาทิตย์ ศูนย์ข้อมูล CDAW NASA ออนไลน์ได้ที่ https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf เข้าถึงเมื่อ 29 มกราคม 2021.
- Kumari A. , Morosan DE. และ Kilpua EKJ., 2021. ในการเกิดขึ้นของระเบิดวิทยุพลังงานแสงอาทิตย์ประเภท IV ในวัฏจักรสุริยะ 24 และความสัมพันธ์กับการขับมวลโคโรนาล ตีพิมพ์ 11 มกราคม 2021 The Astrophysical Journal เล่มที่ 906 ฉบับที่ 2 DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878
***
