“แสงเหนือ” เกิดขึ้นได้อย่างไร

เนื่องจากผมชอบทำเรื่องยากให้เป็นเรื่องง่าย จึงขออธิบายสั้นๆว่า

แสงเหนือเกิดจากดวงอาทิตย์กับโลก มีอะไรลึกซึ้งกันครับ

เท่าเนี่ยแหละครับ สั้นมั้ย!?!? พูดแค่นี้เดี๋ยวจะงงหนัก

คือโลกเรามีแท่งแม่เหล็กฝังอยู่ภายในใช่ไหมครับ แบบที่เราเรียนมาจากหนังสือวิทยาศาสตร์ตอนประถม ซึ่งคุณครูชอบสอนให้ท่องแบบนี้

“มีขั้วแม่เหล็กใต้ อยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือ
มีขั้วแม่เหล็กเหนือ อยู่ใกล้ขั้วโลกใต้”

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ ไม่ใช่ดาวเคราะห์ มีการปะทุมีการระเบิดที่พื้นผิวตลอดเวลา พอมันปะทุเนี่ย มันจะปลดปล่อยอนุภาคอิเล็กตรอน (electron)ออกไปทั่วอวกาศทุกทิศทุกทาง เรียกว่า ลมสุริยะ หรือ Solar wind

เดี๋ยวจะงงอีก อิเล็คตรอน คืออะไร มันก็คือ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ เป็นส่วนนึงของอะตอม อะตอมเป็นอนุภาคที่ไม่สามารถแบ่งแยกต่อไปได้อีกแล้ว

มาต่อที่การเกิดออโรร่าหรือแสงเหนือ เมื่อลมสุริยะพุ่งมาที่โลก  มันจะวิ่งเข้าหาขั้วแม่เหล็กโลกตามเส้นแรงแม่เหล็ก ผ่านชั้นบรรยากาศ แต่ด้วยลองคิดสภาพความเร็วของลมสุริยะที่ระดับความเร็ว 1,000 กิโลเมตรต่อวินาที เมื่ออนุภาคลมสุริยะที่วิ่งมาด้วยความเร็วสูงขนาดนี้ชนเข้ากับอนุภาคก๊าซที่อยู่ชั้นบรรยากาศโลก จะเกิดความไม่เสถียรของอนุภาคทันที

ลองนึกเล่นๆ เรายืนอยู่เฉยๆ มีไออ้วนคนนึงวิ่ง 4×100 มาชนเราอย่างเร็ว ถาม เรายังยืนอยู่นิ่งๆได้ป่าวหละ นั่นแหละครับหลักการเดียวกันเมื่ออนุภาคชนกันมันเลยต้องมีการคายพลังงานออกมา เราจึงเห็นมันในรูปของสี เช่น สีเขียว ซึ่งเป็นการคายพลังงานของออกซิเจน เป็นต้น

ส่วนเรื่องของสี ขออธิบายดังนี้ครับ สีขึ้นอยู่กับชนิดของแก๊ส สีที่เห็นส่วนใหญ่คือสีเขียวหรือขาวอมเขียว ซึ่งเกิดจากอิเลกตรอนชนกับอะตอมของแก๊สออกซิเจนที่ชั้นความสูงไม่มาก  บางครั้งจะเห็นสีแดงที่ปลายด้านล่างเกิดจากอิเลกตรอนกระทบกับโมเลกุลของออกซิเจนหรือไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศที่อยู่ระดับต่ำลงมา  แต่อิเลกตรอนที่กระทบกับโมเลกุลของไนโตรเจนที่อยู่สูงสุดชั้นบรรยากาศ จะทำให้เกิดแสงออโรราสีน้ำเงินหรือม่วง

ทีนี้บางคนชอบถามต่อว่า แสงเหนือนี่มีวัฏจักรการเกิดของมันไหม

คำตอบคือ ตัวแสงเหนือมันมีอยู่เรื่อยๆทุกปีแหละครับ แต่สิ่งที่เกิดขึ้นเป็นวัฎจักรจริงๆก็คือ ปริมาณจุดดับบนดวงอาทิตย์ ซึ่งก็คือ รอบการเปลี่ยนแปลงปริมาณของจุดดับบนดวงอาทิตย์ สำหรับวัฎจักรหนึ่งๆ จะกินระยะเวลาราวๆ 11 ปี ดังกราฟข้างบนที่แสดง

ในช่วงต่ำสุดปริมาณจุดดับอาจมี 2-3 จุด ในขณะที่ช่วงมากที่สุด อาจมีมากถึง 200 จุด เดี๋ยวจะงงกันก่อน ซึ่งนั่นหมายความว่า ไม่น่ามีปีใดเลยที่จะไม่เกิดแสงเหนือได้

แล้วรอบของการเกิดพายุสุริยะจะเป็นดั่งในรูปด้านบน ซึ่งตอนนี้นักวิทยาศาสตร์นับว่าเรากำลังอยู่ในช่วงรอบที่ 24 (Cycle 24) ซึ่งเลยจุดสูงสุดไปแล้วในปี ค.ศ. 2014 โดยประมาณ และจะเบาลงเรื่อยๆจนจบรอบในปี ค.ศ. 2020 และเริ่มรอบใหม่อีกครั้งแบบนี้ตามกราฟข้างล่าง

จะเห็นได้ว่า กว่าจะขึ้นสู่จุดสูงสุดใหม่อีกครั้งก็คงจะเป็นราวๆ ค.ศ. 2025 นั่นเองครับ

แต่ช้าก่อน 

ที่ผมพูดแบบนี้ไม่ได้หมายความว่าในปี ค.ศ. 2020 แสงเหนือมันจะหายไปจากโลกนะครับ ความหมายคือเพียงแต่อนุภาคของลมสุริยะที่มายังโลกนั้นมันน้อยลงมาก แต่ก็ยังพอมีมาอยู่ การจะเกิดแสงเหนือในพื้นที่ห่างๆจากขั้วโลกมากๆ ก็จะมีโอกาสความน่าจะเกิดน้อยมากๆ แต่บริเวณพื้นที่แถบขั้วโลกก็ยังคงได้เห็นเหมือนเดิมทุกปีละครับ (ซึ่งก็ขึ้นกับดวงอีกทีว่า ฟ้าเปิดโล่ง ไร้เมฆหมอกหรือเปล่า)

นี่ก็เป็นเรื่องราวคร่าวๆ ที่เป็นการอธิบายให้เข้าใจง่ายๆ โดยสังเขปครับ

อ่านต่อเนื่องที่ KP index พารามิเตอร์น่ารู้

หากใครสนใจอุปกรณ์การเดินทาง เป้แบคแพค เสื้อแจ็คเก็ตกันลมกันฝน เสื้อขนเป็ด ลองจอน ถุงมือกันหนาว
สามารถเข้าไปเลือกชมสินค้าได้ที่ ร้านของพวกเรา The Puffin House