ตะวันพิโรธ

หน้าแรกTeeNee อาหารสมอง อาหารสมอง ตะวันพิโรธ

ภาพที่ 1
วันที่ 21 กรกฎาคม ปี 2011 ดาวเทียมเอสดีโอขององค์การนาซาบันทึกภาพความปั่นป่วนในบรรยากาศดวงอาทิตย์ในช่วงแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูงไว้ได้

ตะวันพิโรธ

วันที่ 1 กันยายน ค.ศ. 1859 ริชาร์ด คาร์ริงตัน นักดาราศาสตร์สมัครเล่น ปีนขึ้นไปยังหอดูดาวส่วนตัวของเขาใกล้กรุงลอนดอน เปิดช่องโดม และปรับกล้องโทรทรรศน์ให้ฉายภาพดวงอาทิตย์ขนาด 28 เซนติเมตรลงบนฉากรับภาพ ระหว่างที่เขาวาดจุดมืดลงบนแผ่นกระดาษก็ปรากฏ “ริ้วแสงสีขาวเจิดจ้าสองริ้ว” ขึ้นท่ามกลางจุดมืดกลุ่มใหญ่กลุ่มหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน เข็มของมาตรวัดสนามแม่เหล็กหรือแมกนิโทมิเตอร์ (magnetometer) ที่หอดูดาวคิวในลอนดอนก็เริ่มกระดิกอย่างรุนแรง ครั้นเช้ามืดวันรุ่งขึ้น แสงเหนือใต้สีแดง เขียว และม่วงก็ปรากฏเป็นแนวมหึมาบนท้องฟ้าเห็นได้ไกล ลงไปทางใต้ถึงฮาวายและปานามา

แสงสว่างวาบหรือการลุกจ้าที่คาร์ริงตันสังเกตเห็นคือ บทนำของมหาพายุสุริยะหรือการระเบิดของแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ปล่อยอนุภาคมีประจุหลายพันล้านตันเข้าใส่โลก เมื่อคลื่นที่มองไม่เห็นนี้พุ่งปะทะสนามแม่เหล็กโลก ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันในเครือข่ายสายโทรเลข ทำให้สถานีโทรเลขหลายแห่งต้องหยุดให้บริการ

มหาพายุสุริยะที่รุนแรงเหมือนเมื่อปี ค.ศ.1859 ยังไม่เคยเกิดขึ้นอีกเลย จึงเป็นเรื่องยากที่จะคาดการณ์ว่าพายุที่รุนแรงใกล้เคียงกันจะสร้างความเสียหายต่อโลก ที่ต้องพึ่งพากระแสไฟฟ้ามหาศาลอย่างในปัจจุบันมากเพียงไร ตัวอย่างที่พอจะทำให้เห็นภาพเกิดขึ้นในวันที่ 13 มีนาคม ค.ศ.1989 เมื่อเกิดไฟดับครั้งใหญ่ในเมืองควิเบก ในครั้งนั้น พายุสุริยะที่รุนแรงราวสองในสามของปรากฏการณ์ที่คาร์ริงตันสังเกตเห็น ดับโครงข่ายไฟฟ้าซึ่งให้บริการผู้คนกว่าหกล้านคน พายุสุริยะระดับเดียวกับเมื่อปี ค.ศ. 1859 อาจทำลายหม้อแปลงไฟฟ้าไปมากกว่าจำนวนอะไหล่ที่ผู้ผลิตไฟฟ้าสำรองไว้ ส่งผลให้ผู้คนหลายล้านคนขาดแคลนแสงสว่าง น้ำดื่ม ระบบบำบัดน้ำเสีย ความอบอุ่น เครื่องปรับอากาศ เชื้อเพลิง บริการโทรศัพท์ อาหารสด และยารักษาโรคตลอดช่วงหลายเดือนที่ใช้ในการผลิตและติดตั้งหม้อแปลงทดแทน

ภาพที่ 2
วันที่ 9 สิงหาคม ปี 2011 การลุกจ้าระดับเอกซ์ (X-class flare) ซึ่งเป็นระดับสูงสุดตามการจัดระดับของโนอาในวัฏจักรสุริยะที่คาดว่าจะขึ้นถึงจุดสูงสุดในปี 2013 การลุกจ้าและการพ่นมวลคอโรนาหรือซีเอ็มอีจะพุ่งเข้าหาโลกและอาจสร้างความเสียหายแก่สายส่งไฟฟ้าเป็นบริเวณกว้าง

คาร์ล ไชรเวอร์ จากห้องปฏิบัติการสุริยะและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของบริษัทล็อกฮีด มาร์ติน ยอมรับว่า

“เราพยากรณ์ว่าดวงอาทิตย์จะทำอะไรล่วงหน้าได้เพียงไม่กี่วันเองครับ” หลังคาดการณ์กันว่า ช่วงสูงสุดของการเกิดกัมมันตภาพสุริยะ (solar activity) จะเริ่มขึ้นในปีนี้ ศูนย์ภูมิอวกาศต่าง ๆ จึงเพิ่มอัตรากำลังเจ้าหน้าที่และหวังว่าจะไม่มีเรื่องร้ายแรงเกิดขึ้น ไชรเวอร์เสริมว่า “เรากำลังศึกษาว่าภูมิอวกาศส่งผลกระทบต่อสังคมอย่างไร เมื่อรู้แล้วว่าภัยคุกคามที่รออยู่รุนแรงเพียงใด สิ่งที่สมควรทำก็คือการเตรียมตัวให้พร้อม ไม่เช่นนั้นผลที่ตามมาอาจเลวร้ายจนเกินรับได้นะครับ”

น่าจะนานหลายศตวรรษกว่ามหาพายุแบบที่คาร์ริงตันเห็นจะเกิดขึ้นสักครั้ง แต่พายุสุริยะที่เล็กกว่านั้นก็สร้างความเสียหายได้มากแล้ว

โดยเฉพาะเมื่อมนุษย์ต้องพึ่งพาเทคโนโลยีที่ติดตั้งไว้ในอวกาศมากขึ้นเรื่อย ๆ พายุสุริยะมีผลกระทบต่อบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์เหนือผิวโลก 100 กิโลเมตร ในแต่ละปี นักบินเที่ยวบินพาณิชย์กว่า 11,000 เที่ยวที่บินผ่านขั้วโลกเหนือ ต้องอาศัยสัญญาณวิทยุคลื่นสั้นที่สะท้อนจากไอโอโนสเฟียร์เพื่อการสื่อสารเหนือเส้นละติจูดที่ 80 องศาขึ้นไป เมื่อภูมิอวกาศก่อกวนบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์และทำให้ระบบสื่อสารที่ใช้คลื่นสั้นขัดข้อง นักบินต้องเปลี่ยนเส้นทางบินซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายสูงถึงเที่ยวบินละ 100,000 ดอลลาร์สหรัฐ บรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ที่ปั่นป่วนจะรบกวนสัญญาณจีพีเอส ด้วย ส่งผลให้การกำหนดพิกัดอาจผิดพลาดได้มากถึง 50 เมตร นั่นหมายความว่านักสำรวจต้องเก็บของกลับบ้าน แท่นขุดเจาะน้ำมันลอยน้ำจะปรับตำแหน่งให้อยู่กับที่ได้ยาก และนักบินยังไม่สามารถพึ่งพาระบบจีพีเอสที่นิยมใช้ตามสนามบินต่าง ๆ ในการลงจอดได้

การลุกจ้ายังอาจรบกวนวงโคจรดาว เทียมด้วยการทำให้บรรยากาศร้อนขึ้นซึ่งจะเพิ่มแรงต้าน องค์การนาซาประมาณว่าสถานีอวกาศนานาชาติลดระดับลงวันละ 300 เมตรเมื่อดวงอาทิตย์เกิดการลุกจ้า นอกจากนี้ พายุสุริยะยังอาจทำลายระบบอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียมสื่อสารจนกลายเป็น “ดาวเทียมไร้วิญญาณ” ที่ลอยคว้างไปในวงโคจรและใช้การไม่ได้

ภาพที่ 3
วันที่ 22 กันยายน ปี 2011 บ่วงพลาสมาที่ใหญ่พอจะคล้องโลกได้ทีละหลายใบได้รับการบันทึกภาพไว้จากบริเวณด้านข้างดวงอาทิตย์ ในขณะที่เหนือบ่วงมีเปลวสุริยะรูปร่างเหมือนคลื่นกำลังเหวี่ยงอนุภาคสุริยะมีประจุออกสู่อวกาศ

โครงข่ายไฟฟ้าส่วนใหญ่บนพื้นโลกต่างจากดาวเทียมในอวกาศตรงที่โครงข่ายไฟฟ้าไม่มีระบบป้องกันพายุแม่เหล็กโลก (geomagnetic storm) ระดับรุนแรง

เนื่องจากหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่มักต่อสายดินลงพื้นโลกโดยตรง พายุแม่เหล็กโลกจึงอาจเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสที่ทำให้หม้อแปลงร้อนจัดจนลุกเป็นไฟหรือระเบิดได้ ความเสียหายอาจรุนแรงถึงขั้นหายนะ จอห์น แคปเพนแมน จากบริษัทที่ปรึกษาด้านการวิเคราะห์พายุ (Storm Analysis Consultants) บอกว่า พายุสุริยะอย่างที่เกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1859 หากเกิดขึ้นในวันนี้อาจทำให้ไฟฟ้าดับทั้งระบบ ถึงขนาดทำให้คนหลายร้อยล้านคนต้องกลับไปใช้ชีวิตเหมือนสมัยที่ยังไม่มีไฟฟ้าใช้เป็นเวลาหลายสัปดาห์หรืออาจจะหลายเดือน

ดังนั้น นักวิจัยจึงมุ่งพยากรณ์ความรุนแรงของพายุสุริยะ และเวลาที่น่าจะมาถึงบรรยากาศโลก

เพื่อเตรียมความพร้อมให้ระบบต่าง ๆ ที่อาจได้รับความเสียหาย เมื่อเดือนตุลาคมที่ผ่านมา องค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐ หรือโนอา (National Oceanic and Atmospheric A2-ministration: NOAA) ได้เริ่มใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ชื่อ เอ็นลิล (Enlil) แบบจำลองนี้สามารถทำนายเวลาที่ซีเอ็มอีหรือการพ่นมวลคอโรนา (Coronal Mass Ejection: CME – การปะทุพลาสมาร้อนปริมาณมหาศาลออกสู่อวกาศ) จะมาถึงโลกได้ช้าเร็วไม่เกิน 6 ชั่วโมง ซึ่งดีกว่าแบบจำลองรุ่นก่อน ๆ ถึงสองเท่า ล่าสุดเอ็นลิลพยากรณ์ว่า พายุสุริยะที่อาจมีขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นในวันที่ 8 มีนาคมที่ผ่านมา ผลปรากฏว่าคลาดเคลื่อนไปเพียง45 นาทีเท่านั้น พายุคราวนั้นเอาเข้าจริงเป็นแค่สายลมแผ่ว ๆ แต่คราวหน้าเราอาจไม่โชคดีอย่างนี้อีก.