เหตุการณ์แคร์ริงตัน

วันที่ 1 ก.ย. ค.ศ. 1859 (พ.ศ. 2402) หรือเมื่อ 155 ปีที่แล้ว ดวงอาทิตย์ได้เกิดการลุกจ้ารุนแรง ปลดปล่อยอนุภาคพลังงานสูงและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าออกสู่อวกาศ เป็นปรากฏการณ์ที่ปัจจุบันเราเรียกว่าพายุสุริยะ อนุภาคพลังงานสูงมีทิศทางพุ่งตรงมาทางโลก ก่อให้เกิดแสงเหนือและแสงใต้เห็นได้ถึงละติจูดต่ำใกล้เส้นศูนย์สูตร รบกวนการสื่อสารผ่านโทรเลขและทำให้เกิดเพลิงไหม้ในระบบ หากเกิดเหตุการณ์ลักษณะเดียวกันในปัจจุบันโดยปราศจากการป้องกัน เชื่อว่าจะก่อให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจเป็นมูลค่ามหาศาล

เราเห็นดวงอาทิตย์เป็นดาวสว่างเจิดจ้าบนท้องฟ้า แต่พื้นผิวดวงอาทิตย์ไม่ได้ผุดผ่องปราศจากริ้วรอยใดๆ มีจุดมืดปรากฏขึ้นอยู่ประปรายเป็นระยะๆ สังเกตได้โดยดูผ่านแผ่นกรองแสงที่ช่วยลดทอนความสว่างของพื้นผิวดวงอาทิตย์ จุดมืดมีจำนวนเพิ่มขึ้นสูงสุดหรือลดลงต่ำสุดเฉลี่ยทุก 11 ปี การศึกษาดวงอาทิตย์ในหลายแง่มุมอย่างเป็นระบบเริ่มขึ้นนับตั้งแต่มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์เมื่อต้นคริสต์ศตวรรษที่ 17 และต่อเนื่องมาถึงปัจจุบัน จำนวนจุดมืดที่ต่ำมากในช่วง ค.ศ. 1645-1715 ทำให้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าการเปลี่ยนแปลงบนดวงอาทิตย์อาจเกี่ยวข้องกับยุคที่อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกต่ำเป็นพิเศษในยุคน้ำแข็งน้อย (Little Ice Age) ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเดียวกัน

คริสต์ศตวรรษที่ 19 ริชาร์ด แคร์ริงตัน นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ เป็นหนึ่งในนักดาราศาสตร์หลายคนที่ทุ่มเทเวลาบันทึกตำแหน่งของจุดมืดบนดวงอาทิตย์ เขาใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 4.5 นิ้ว ความยาวโฟกัส 52 นิ้ว ฉายภาพดวงอาทิตย์ผ่านกล้องโทรทรรศน์ลงบนฉากรับภาพ โดยวางให้ดวงอาทิตย์บนฉากรับภาพมีขนาด 11 นิ้ว

แคร์ริงตันบันทึกตำแหน่งของจุดมืดบนดวงอาทิตย์ในช่วง ค.ศ. 1853-1861 ตลอดระยะเวลาเกือบ 9 ปี ของการสังเกตการณ์ เขาวัดตำแหน่งจุดมืดอย่างละเอียดไว้ประมาณ 4,900 ตำแหน่ง ข้อมูลดังกล่าวช่วยให้แคร์ริงตันสามารถวัดทิศทางของแกนหมุนและคาบการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์ได้ พร้อมกับพบว่าพื้นผิวในละติจูดต่างๆ ของดวงอาทิตย์มีคาบการหมุนไม่เท่ากัน ยิ่งใกล้ขั้วก็ยิ่งหมุนช้า

วันที่ 1 ก.ย. ค.ศ. 1859 เวลา 11.18 น. ตามเวลาในลอนดอน เกิดเหตุการณ์ครั้งสำคัญในประวัติศาสตร์ของการศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก แคร์ริงตันสังเกตพบว่าบริเวณจุดมืดกลุ่มใหญ่กลุ่มหนึ่งได้เกิดแถบสว่างสีขาวขึ้น มันสว่างลุกโชนอย่างรวดเร็ว ก่อนจะจางหายไปใน 5 นาที

เวลาเดียวกันนั้น ร็อดเจอร์ ฮอดก์สัน นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษอีกคนหนึ่ง ก็ได้เห็นเหตุการณ์เดียวกันผ่านกล้องโทรทรรศน์ขนาด 6 นิ้ว เขาอธิบายว่าแสงที่เห็นนี้สว่างกว่าพื้นผิวดวงอาทิตย์เสียอีก และยังบันทึกไว้ด้วยว่าเครื่องวัดสนามแม่เหล็กโลกที่หอดูดาวคิวในลอนดอนแสดงว่ามีการปั่นป่วนของสนามแม่เหล็กโลกในช่วงที่เกิดเหตุการณ์

แสงเหนือและแสงใต้ซึ่งเป็นแสงเรืองบนท้องฟ้าที่เกิดจากอนุภาคจากดวงอาทิตย์ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลในบรรยากาศ ปกติเห็นได้ที่ละติจูดสูง ปรากฏขึ้นอย่างชัดเจน สามารถสังเกตได้เหนือท้องฟ้าเวลากลางคืนในหลายประเทศ รวมถึงดินแดนในละติจูดต่ำอย่างคิวบา บาฮามาส จาเมกา เอลซัลวาดอร์ และฮาวาย มีรายงานว่าแสงดังกล่าวสว่างจนสามารถอ่านหนังสือพิมพ์กลางแจ้งในเวลากลางคืนได้

แคร์ริงตันและฮอดก์สันเป็นนักดาราศาสตร์สองคนแรกที่สังเกตเห็นการลุกจ้าบนดวงอาทิตย์ด้วยตาของตัวเอง ปัจจุบันนักดาราศาสตร์เรียกเหตุการณ์นี้ว่าเหตุการณ์แคร์ริงตัน (Carrington Event) การลุกจ้าเกิดจากความปั่นป่วนของสนามแม่เหล็กความเข้มสูงในบริเวณจุดมืดบนดวงอาทิตย์ ปกติการลุกจ้าจะปรากฏชัดเจนเมื่อสังเกตในความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์หรืออัลตราไวโอเลต แต่การลุกจ้าในวันที่ 1 ก.ย. 1859 มีความรุนแรงมากจนสามารถเห็นได้ในความยาวคลื่นของแสงขาว หรือแสงในความยาวคลื่นที่ตามนุษย์มองเห็น

นอกจากแสงเหนือและแสงใต้ที่มองเห็นได้บนท้องฟ้า พายุสุริยะอันรุนแรงที่ปะทะกับโลกครั้งนั้นยังทำให้สนามแม่เหล็กรอบโลกปั่นป่วน หรือที่เรียกว่าพายุแม่เหล็กโลก สนามแม่เหล็กที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในสายโทรเลข เกิดประกายไฟจนทำให้กระดาษโทรเลขบางแห่งลุกไหม้เสียหาย

เมื่อไม่นานมานี้ นักดาราศาสตร์เผยข้อมูลจากยานสเตอริโอที่โคจรอยู่ในอวกาศบริเวณวงโคจรของโลกในขณะนี้ว่าการลุกจ้าบนดวงอาทิตย์ที่เกิดขึ้นในเดือน ก.ค. 2555 มีความรุนแรงเทียบเท่าหรืออาจมากกว่าเหตุการณ์แคร์ริงตัน จนเรียกได้ว่าเป็นมหาพายุสุริยะ โชคดีที่โลกไม่ได้อยู่ในแนวการเคลื่อนที่ของอนุภาคพลังงานสูง หากเป็นเช่นนั้น ระบบต่างๆ ที่ต้องพึ่งพาเทคโนโลยีสมัยใหม่จะหยุดชะงัก ส่งผลกระทบทางอ้อมต่อผู้คนในวงกว้าง และต้องใช้เวลานานกว่าจะสามารถกู้คืนมาได้ทั้งหมด

นอกเหนือจากภัยคุกคามที่มาจากดาวเคราะห์น้อยชนโลก พายุสุริยะจึงเป็นภัยจากนอกโลกในอันดับต้นๆ ที่ยากจะหลีกเลี่ยงได้ ก่อให้เกิดผลกระทบต่อระบบสื่อสารโทรคมนาคมผ่านดาวเทียม การเดินทางที่ต้องอาศัยดาวเทียมระบุตำแหน่ง และระบบการจ่ายไฟฟ้า โดยเฉพาะในประเทศที่อยู่บริเวณวงแหวนรอบขั้วแม่เหล็กโลก

เทคโนโลยีในปัจจุบันมีความซับซ้อนและถูกฝังอยู่ในชีวิตประจำวันของเราทุกคน เราจึงมีความเสี่ยงที่จะได้รับผลกระทบจากกัมมันตภาพบนดวงอาทิตย์ ปัจจุบันนักดาราศาสตร์เฝ้าดูการเปลี่ยนแปลงของดวงอาทิตย์อย่างใกล้ชิด มีการศึกษาและพยากรณ์โอกาสที่จะเกิดการลุกจ้าบนดวงอาทิตย์อยู่เป็นกิจวัตร แม้ว่าพายุสุริยะที่มีความรุนแรงสูงมากและมีทิศทางพุ่งมาที่โลกโดยตรงจะมีโอกาสเกิดได้ค่อนข้างต่ำ หรือไม่ได้เกิดขึ้นบ่อย แต่หากผู้ที่เกี่ยวข้องได้ทราบล่วงหน้า ก็พอที่จะช่วยบรรเทาผลกระทบได้

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (31 ส.ค.7 ก.ย.)

ดาวพุธ ดาวอังคาร และดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์สว่าง 3 ดวง บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ ดาวอังคารและดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวคันชั่ง เมื่อท้องฟ้าเริ่มมืดจะเห็นอยู่สูงทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ จากนั้นทั้งคู่จะเคลื่อนต่ำลงมากขึ้น ตกลับขอบฟ้าราว 4 ทุ่ม หรือหลังจากนั้นไม่นาน ดาวพุธอยู่ต่ำใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันตก โดยมีทิศทางอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว มีเวลาสังเกตดาวพุธได้ไม่นานก่อนตกลับขอบฟ้า ช่วงนี้ดาวพุธอยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำของทุกวัน เนื่องจากกำลังทำมุมห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้น

ดาวพฤหัสบดีอยู่ในกลุ่มดาวปู เวลาประมาณตี 4 ครึ่ง ดาวพฤหัสบดีจะขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกที่มุมเงย 10 องศา จากนั้นราวตี 5 ครึ่ง ท้องฟ้าสว่างขึ้นพอสมควรแล้ว แต่ยังมีโอกาสเห็นดาวศุกร์อยู่ต่ำใกล้ขอบฟ้า

สัปดาห์นี้เป็นข้างขึ้น ช่วงแรกดวงจันทร์เป็นเสี้ยว ค่ำวันที่ 31 ส.ค. จะเห็นดวงจันทร์อยู่ใกล้ดาวอังคารและดาวเสาร์ ห่างดาวอังคาร 8 องศา ห่างดาวเสาร์ 4 องศา ดวงจันทร์สว่างครึ่งดวงในวันที่ 2 ก.ย. มีส่วนสว่างเพิ่มขึ้นพร้อมกับเคลื่อนไปทางทิศตะวันออกมาขึ้นจนสว่างเต็มดวงและอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ในต้นสัปดาห์หน้า