Multiverse | บัญชา ธนบุญสมบัติ

www.facebook.com/buncha2509

ชวนรู้จัก Solar Flare

การลุกจ้าของดวงอาทิตย์

ช่วงเดือนมีนาคมและเมษายน ค.ศ.2025 นี้ เป็นช่วงเวลาใกล้กับช่วงที่วัฏจักรสุริยะรอบที่ 25 (Solar Cycle 25) มีจำนวนจุดบนดวงอาทิตย์สูงที่สุด หรือที่เรียกว่า Solar Maximum

นอกจากนี้ ยังมีข่าวการลุกจ้าของดวงอาทิตย์อันทรงพลังระดับ X1.1 เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 28 มีนาคม ค.ศ.2025 อีกด้วย

จึงอยากจะมาคุยเรื่องนี้กันสักหน่อย

ก่อนหน้านี้ ผมเคยเล่าเรื่องพื้นฐานเกี่ยวกับ พายุสุริยะ (solar storm) ไว้แล้วในบทความ 2 เรื่อง คือ ‘พายุสุริยะ: ประเด็นที่คนไทยควรรู้’ ที่ https://www.matichonweekly.com/column/article_774017 และ ‘ผลกระทบของพายุสุริยะต่อการบิน’ ที่ https://www.matichonweekly.com/column/article_776208

ในบทความนี้อยากชวนคุยเรื่องสำคัญเพิ่มเติม นั่นคือ การลุกจ้าของดวงอาทิตย์

การลุกจ้าของดวงอาทิตย์ (Solar Flare) เรียกสั้นๆ ว่า การลุกจ้า (Flare) เป็นการระเบิดบนดวงอาทิตย์ซึ่งเกิดจากการที่สนามแม่เหล็กปลดปล่อยพลังงานออกมาอย่างฉับพลันเหนือจุดบนดวงอาทิตย์

การลุกจ้าปลดปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทุกช่วงความยาวคลื่น ตั้งแต่คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสงที่ตามองเห็น รังสียูวี รังสีเอ็กซ์ ไปจนถึงรังสีแกมมา

รังสียูวีจากการลุกจ้าสามารถทำให้อากาศในบรรยากาศชั้นบนของโลกร้อนขึ้นและลอยตัวสูงขึ้น ซึ่งจะทำให้อากาศที่ระดับ 1,000 กิโลเมตร มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น ผลก็คือ ดาวเทียมวงโคจรต่ำ (Low Earth Orbit satellite) ที่โคจรอยู่ในระดับความสูงนี้มีแรงฉุดต้านมากขึ้น และอาจหลุดวงโคจรตกลงมาได้ (หากดาวเทียมไม่ได้ถูกเร่งกลับเข้าสู่วงโคจรเดิม)

รังสีเอ็กซ์จากการลุกจ้าสามารถทำให้โมเลกุลในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ (โดยเฉพาะในชั้น D-layer ซึ่งอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 50-90 กิโลเมตร) แตกตัวมีประจุเพิ่มขึ้น เรียกว่า การรบกวนไอโอโนสเฟียร์อย่างฉับพลัน (Sudden Ionosphere Disturbance, SID) ส่งผลให้สัญญาณวิทยุความถี่สูง (high-frequency radio หรือ HF radio) ถูกรบกวน เรียกว่า การขาดหายของสัญญาณวิทยุ (Radio Blackout)

น่ารู้ด้วยว่าวิทยุความถี่สูงนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า วิทยุคลื่นสั้น (short-wave radio)

อาจมีคำถามว่านักวิทยาศาสตร์จัดระดับความรุนแรงของการลุกจ้าและผลกระทบอย่างไร?

คำตอบคือ แม้ว่าการลุกจ้าจะส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาในทุกช่วงความยาวคลื่น แต่นักวิทยาศาสตร์ได้เลือกใช้รังสีเอ็กซ์ที่มีความยาวคลื่นในช่วง 1-8 อังสตรอม เป็นเกณฑ์ในการจำแนกระดับความรุนแรง เกณฑ์ดังกล่าวใช้ค่าความเข้มสูงสุดในหน่วยวัตต์ต่อตารางเมตร โดยแบ่งเป็นระดับ A, B, C, M และ X (ดูตาราง)

ทั้งนี้ ในปัจจุบัน (ปี ค.ศ.2025) รังสีเอ็กซ์ในช่วงความยาวคลื่นดังกล่าวจะถูกตรวจจับโดยอุปกรณ์บนดาวเทียม GOES-R Series

กล่าวแบบคร่าวๆ เพื่อให้เข้าใจง่ายในเบื้องต้นก่อนคือ การลุกจ้าในแต่ละระดับยังแบ่งย่อยออกเป็น 9 ระดับย่อยด้วยสเกลเชิงเส้น ได้แก่ A1 ถึง A9, B1 ถึง B9, C1 ถึง C9 และ M1 ถึง M9 ยกเว้นระดับ X ซึ่งมีค่าได้ไม่จำกัด

ทั้งนี้ คำว่าสเกลเชิงเส้นมีความหมายว่า การลุกจ้าระดับ M5 มีความเข้มเป็น 5 เท่าของระดับ M1 ส่วนการลุกจ้าระดับ X2 มีความเข้มเป็น 2 เท่าของการลุกจ้าระดับ X1 เป็นต้น (คุณผู้อ่านที่ชอบคณิตศาสตร์ อาจอยากลองพิสูจน์ด้วยตนเองว่า การลุกจ้าระดับ X2 มีความเข้มเป็น 4 เท่าของระดับ M5)

อย่างไรก็ดี หากลงในรายละเอียดจะพบว่าตัวเลขสเกลเชิงเส้นไม่จำเป็นต้องเป็นจำนวนเต็ม เช่น สามารถมีการลุกจ้าระดับ A0.38 (เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 19 เมษายน ค.ศ.2009), ระดับ M5.2 (เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน ค.ศ.2022) และระดับ X1.1 (เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 28 มีนาคม ค.ศ.2025 ตามข่าวที่กล่าวถึงตอนต้น)

น่าสังเกตว่าแม้การลุกจ้าระดับ A ปลดปล่อยพลังงานต่ำมากจนไม่ส่งผลกระทบที่สังเกตได้ต่อโลก แต่ก็มีแง่มุมน่าสนใจในทางวิชาการ จึงได้รับการจัดแบ่งย่อยด้วยเช่นกัน เช่น ในปี ค.ศ.2009 ซึ่งเป็นปี Solar Minimum (มีจำนวนจุดบนดวงอาทิตย์น้อยที่สุด) ได้เกิดการลุกจ้าระดับ A0.38 (วันที่ 19 เมษายน) ระดับ A0.47 (วันที่ 24 มิถุนายน) และระดับ A2.2 (วันที่ 18 กรกฎาคม) เป็นต้น (อ้างอิงจากบทความวิจัยชื่อ Long-duration plasma heating in solar microflares of X-ray class A1.0 and lower ที่ https://link.springer.com/article/10.1134/S1063773713110042)

เนื่องจากรังสีเอ็กซ์มีผลต่อคลื่นวิทยุความถี่สูง (HF radio)) อีกทั้งยังมีผลต่อสัญญาณนำทางความถี่ต่ำ (low-frequency navigation signal) จึงได้มีการกำหนดสเกลการขาดหายของสัญญาณวิทยุ (Radio Blackouts Scale) เรียงจากผลกระทบรุนแรงน้อยสุดไปมากสุด เป็น 5 ระดับ โดยใช้ตัวอักษร R ตามด้วยตัวเลข 1-5 (ดูตาราง)

จากตารางจะเห็นว่า การลุกจ้าต้องรุนแรงระดับ M หรือ X เท่านั้น จึงจะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญและเป็นข่าวในสื่อสารมวลชน ตัวอย่างเช่น การลุกจ้าระดับ M9 (M-9 class solar flare) เมื่อวันที่ 23 มกราคม ค.ศ.2012 และการลุกจ้าระดับ X5.4 (X5.4-class solar flare) เมื่อวันที่ 6 มีนาคม ค.ศ. 2012

ย้อนกลับที่ข่าวที่กล่าวถึงต้นเรื่อง คือ การลุกจ้าของดวงอาทิตย์อันทรงพลังระดับ X1.1 ซึ่งเกิดในบริเวณจุดบนดวงอาทิตย์ AR4046 เมื่อวันที่ 28 มีนาคม ค.ศ.2025 เวลา 11:20 am EDT (1520 UTC) หรือ 22.20 น. ของวันเดียวกันในประเทศไทย ซึ่งเมื่อดูจากตารางจะพบว่าทำให้เกิดการขาดหายของสัญญาณวิทยุระดับ R3 (Strong)

เหตุการณ์การลุกจ้าของดวงอาทิตย์ครั้งนี้ทำให้เกิดการขัดข้องของคลื่นวิทยุย่านคลื่นสั้นในพื้นที่ทวีปอเมริกา ซึ่งอยู่ในด้านที่รับแสงอาทิตย์ของโลกในขณะนั้น (ดูภาพ)

นอกจากนี้ ยังเกิดการพ่นมวลโคโรนา (coronal mass ejection) ออกมาด้วย แต่เนื่องจากก้อนพลาสมา CME ไม่ได้พุ่งตรงมายังโลกจึงไม่มีผลกระทบต่อโลก แต่หากวันไหนมีก้อนพลาสมา CME พุ่งตรงมายังโลก ก็อาจเกิดเกิดพายุแม่เหล็กโลก (geomagnetic storm) ซึ่งจะทำให้ไฟฟ้าดับในวงกว้างได้ ประเด็นนี้ผมจะเล่ารายละเอียดในบทความถัดไป

โดยสรุปคือ ช่วงเวลานี้อาจมีข่าวพายุสุริยะและผลกระทบเป็นระยะ ทั้งนี้วัฏจักรสุริยะรอบที่ 25 จะจบลงในราวปี ค.ศ.2030 ครับ

สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022