เปลวไฟที่แรงที่สุดในรอบ 11 ปีอาจช่วยอธิบายความขัดแย้งของดวงอาทิตย์ได้

เปลวไฟที่แรงที่สุดในรอบ 11 ปีอาจช่วยอธิบายความขัดแย้งของดวงอาทิตย์ได้

นักฟิสิกส์จะทดสอบว่าทำไมแสงวาบที่ใหญ่ที่สุดจึงมักเกิดขึ้นเมื่อวัฏจักรสุริยะลดลงชุดของเปลวสุริยะที่ยิงอย่างรวดเร็วกำลังให้โอกาสครั้งแรกในการทดสอบทฤษฎีใหม่ว่าทำไมดวงอาทิตย์ถึงปล่อยการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดเมื่อกิจกรรมของมันลดลง การเคลื่อนตัวของแถบแม่เหล็กซึ่งมาบรรจบกันที่เส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์อาจทำให้เกิดแสงแฟลร์ที่ใหญ่ที่สุด แม้ว่าดวงอาทิตย์จะหลับ

จุดบอดบนดวงอาทิตย์ที่ซับซ้อนเพียงจุดเดียวที่เรียกว่า Active Region 2673 ปล่อยแสงแฟลร์สว่างเจ็ดดวง ซึ่งเป็นการระเบิดรังสีอันทรงพลังที่เกิดจากกิจกรรมแม่เหล็ก ตั้งแต่วันที่ 4 กันยายนถึง 10 กันยายน สี่ดวงเป็นเปลวสุริยะระดับ X ซึ่งเป็นแบบที่รุนแรงที่สุด ที่แข็งแกร่งที่สุด เปิดตัวเมื่อ 8:02 น. EDT ในวันที่ 6 กันยายนคือ X9.3 เปลวไฟที่ทรงพลังที่สุดนับตั้งแต่ปี 2549 (และใหญ่เป็นอันดับแปดนับตั้งแต่การเฝ้าติดตามเริ่มขึ้นในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2539) ทำให้การสื่อสารวิทยุคลื่นสั้นในแอฟริกาหยุดชะงักเป็นเวลาถึงหนึ่งชั่วโมง นอกจากนี้ยังพ่นพลาสมาที่มีพลังซึ่งเรียกว่าการพุ่งออกมาของมวลโคโรนาซึ่งพุ่งเข้าหาโลกซึ่งทำให้เกิดแสงออโรร่าในคืนวันที่ 7 กันยายนซึ่งมองเห็นได้ ไกลถึงทางใต้ ของอาร์คันซอ

กิจกรรมทั้งหมดนั้นขัดกับสัญชาตญาณ 

เนื่องจากดวงอาทิตย์อยู่ใกล้จุดสิ้นสุดของวัฏจักรสุริยะที่อ่อนแออย่างผิดปกติซึ่งเริ่มขึ้นในปี 2008 ( SN: 11/2/13, หน้า 22 ) กิจกรรมแม่เหล็กของดวงอาทิตย์จะแว็กซ์และจางลงทุกๆ 11 ปี ทำให้เกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์ที่มืดมากขึ้นที่จุดสูงสุดของวัฏจักรและน้อยลงที่ร่องลึก

นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ Scott McIntosh ผู้อำนวยการหอดูดาวระดับความสูงที่ศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติในโบลเดอร์ เมืองโคโล กล่าวว่า “วัฏจักรนี้เป็นวงจรแบบวนเวียน” เมื่อวัฏจักรถึงจุดสูงสุดในปี 2013 ดูเหมือนว่าวงจรจะอ่อนแอที่สุดในรอบศตวรรษแล้ว

นักฟิสิกส์สุริยะตระหนักในทศวรรษ 1960 ว่าอัตราการลุกเป็นไฟสูงสุดเกิดขึ้นไม่กี่ปีหลังจากจุดบอดบนดวงอาทิตย์สูงสุด เปลวไฟที่แรงที่สุดก็มักจะเกิดขึ้นบนทางลาดของวัฏจักร วัฏจักรที่เงียบที่สุดอาจทำให้เกิดเปลวเพลิงที่ใหญ่ที่สุดได้ พายุสุริยะที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ที่เรียกว่าเหตุการณ์ Carrington เกิดขึ้นที่จุดสิ้นสุดของวงจรที่อ่อนแอโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงต้นเดือนกันยายน พ.ศ. 2402 การจำลองสมัยใหม่ประมาณการว่าเปลวไฟอาจเป็น X45

“เมื่อคุณกำลังเข้าสู่ช่วงที่สงบของวัฏจักรและสิ่งต่าง ๆ กำลังได้รับการจัดระเบียบและเรียบง่ายมากขึ้น เราจะได้รับสิ่งต่าง ๆ ที่ซับซ้อนนี้ได้อย่างไร” ถามนักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ Madhulika Guhathakurta โฆษกแผนก Heliophysics ของ NASA “ยังคงเป็นคำถามที่น่าสนใจ”

แมคอินทอชมีความคิดว่าเหตุใด ในบทความชุดหนึ่ง 

ซึ่งรวมถึงบทความในปี 2015ในNature Communicationsเขาและเพื่อนร่วมงานแย้งว่าจุดดับบนดวงอาทิตย์ที่ซับซ้อน เช่น AR 2673 และเปลวไฟอันทรงพลังของพวกมันเป็นผลมาจากแถบแม่เหล็กของฝ่ายตรงข้ามที่แย่งชิงอำนาจสูงสุด

แถบเหล่านี้เป็นเหมือนกระแสน้ำแม่เหล็ก McIntosh กล่าว แต่ต่างจากกระแสน้ำเจ็ทบนโลกซึ่งโดยทั่วไปจะทอดสมออยู่ที่ละติจูดที่แน่นอน แถบจะเคลื่อนตัวไปตามวิถีของวัฏจักรสุริยะ พวกมันเริ่มเข้าใกล้ขั้วของดวงอาทิตย์มากขึ้น ประมาณ 55° N และ 55° S เมื่อเวลาผ่านไป แถบจะเคลื่อนเข้าหาเส้นศูนย์สูตร ซึ่งอาจเกิดจากการดึงเข้าหากันด้วยแรงแม่เหล็กมหาศาล

วงเหนือและวงใต้บิดไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นในที่สุดเมื่อพวกเขาพบกันที่เส้นศูนย์สูตร ความวุ่นวาย เส้นแม่เหล็กของพวกมันพันกันและบิดเป็นเกลียว แมคอินทอชคิดว่าแถบที่ก่อสงครามเหล่านั้นอาจสร้างจุดบอดบนดวงอาทิตย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เรียกว่าเดลตา ซึ่งปรากฏเป็นกระจุกของแสงและความมืดที่เป็นตัวแทนของขั้วแม่เหล็กต่างๆ McIntosh สามารถบอกได้ว่า AR 2673 เป็นเดลต้าทันทีที่เขาเห็น เดลตาเหล่านี้ “ประกอบด้วยประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนจุดบอดบนดวงอาทิตย์ทั้งหมด แต่มีส่วนทำให้เกิดปัญหาเกือบ 100 เปอร์เซ็นต์” เขากล่าว

ประมาณปีครึ่งถัดไป วงดนตรีจะตัดกันโดยสิ้นเชิง ซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของวัฏจักรสุริยะ “นี่เป็นฮูราห์สุดท้ายของพวกเขา” แมคอินทอชกล่าว

ในช่วงวัฏจักรสุริยะที่อ่อนแอ McIntosh และเพื่อนร่วมงานแนะนำว่ากระบวนการนี้ใช้เวลานานกว่า ซึ่งช่วยให้วงดนตรีใช้เวลามากขึ้นในการต่อสู้กันเองและรวมเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดจุดที่ซับซ้อนซึ่งสร้างพลังงานจำนวนมหาศาลเพื่อปลดปล่อยออกมาเป็นพลุ

การตรวจสอบดวงอาทิตย์เพื่อหาพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำและเปลวไฟขนาดใหญ่มากขึ้นจะช่วยทดสอบว่าทฤษฎีนี้ถูกต้องหรือไม่ “ถ้าเดลต้านี้ถูกรวมเข้าด้วยกันโดยเดลต้าเพิ่มเติมก่อนสิ้นสุดรอบ นั่นเป็นข้อพิสูจน์เชิงประจักษ์มากกว่าว่าความคิดของเราในการโต้ตอบกับวงดนตรีคือการควบคุมเกมจริงๆ” เขากล่าว

การพิสูจน์แนวคิดนี้จะต้องอาศัยความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์ ซึ่งการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ยังไม่สามารถทำได้ Guhathakurta กล่าว แต่เธอชอบแนวทางของ McIntosh ในการรวมการสังเกตและทฤษฎีเข้าด้วยกัน การคาดคะเนแสงแฟลร์ที่ทรงพลังที่สุดเป็นสิ่งสำคัญในการปกป้องการสื่อสาร เช่นเดียวกับดาวเทียมและโครงข่ายไฟฟ้าจากการกระจ่างของแสงแฟลร์ของอนุภาคที่มีพลัง

“ถ้าเราสามารถหาสิ่งนี้ได้จริง เชื่อมโยงมันกับบางอย่างในวัฏจักรสุริยะจริง ๆ มันก็ช่วยเราในการพยากรณ์ระยะยาวได้อย่างแน่นอน” เธอกล่าว