คลัสเตอร์เฝ้าระวังการรั่วของชั้นบรรยากาศโลก

นักวิจัยพบการรั่วอย่าสม่ำเสมอของออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศไปสู่อวกาศ กลุ่มดาวเทียมคลัสเตอร์ของ European Space Agency (ESA) ค้นพบว่ากลไกทางกายภาพที่ทำให้เกิดการขับดันการรั่วนี้ เกิดจากสนามแม่เหล็กของโลกเริ่งให้ออกซิเจนรั่วออกไปเอง

ภาพจำลองการหลุดออกของไอออนออกซิเจน ฮีเลียมและ ไฮโดรเจนจากขั้วโลกไปสู่อวกาศ รูปจาก [physorg.com](European Space Agency)

งานชิ้นใหม่นี้เกิดจากการรวบรวมข้อมูลของคลัสเตอร์ตั้งแต่ปี 2001 ถึง 2003 คลัสเตอร์รวบรวมข้อมูลของลำแสงประจุไฟฟ้าของอะตอมออกซิเจน ซึ่งเป็นไอออน ไหลจากขั้วโลกไปยังอวกาศ คลัสเตอร์ยังสามารถวัดความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กโลก เมื่อลำแสงนั้นปรากฏ ซึ่งนักวิจัยพบว่าไอออนของออกซิเจนถูกเร่งโดยประจุจากทิศทางสนามแม่เหล็กบนโลก ซึ่งเหมือนผลของหนังสติ๊ก

การมีกลุ่มดาวเทียมคลัสเตอร์มีความสำคัญในการวิเคราะห์อย่างมาก เพราะทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กได้ทั่วในพื้นที่กว้าง ต่อเวลาได้ ก่อนที่จะถึงยุดอวกาศ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสนามแม่เหล็กบนโลกจะมีผลต่ออนุภาคที่มาจากลมสุริยะเท่านั้น ซึ่งเป็นเหมือนฝูงลูกเห็บที่หลุดออกจากดวงอาทิตย์อย่าสม่ำเสมอ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสนามแม่เหล็กบนโลกทำหน้าที่เป็นกันชนขนาดยักษ์ในการป้องกันชั้นบรรยากาศโลกจากการชนโดยตรงของลมสุริยะ

นักวิจัยในปัจจุบันพึ่งพบว่าจำนวนการเกิดปฏิกิริยาที่เกิดระหว่างลมสุริยะและชั้นบรรยากาศ อนุภาคกำลังสูงจากลมสุริยะสามารถสร้างช่องไปตลอดแนวของสนามแม่เหล็ก และนี้มีผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศโลก ทำให้เกิดออโรร่า ซึ่งเกิดบนขั้วโลก และปฏิกิริยาแบบเดียวกันยังทำให้ไอออนออกซิเจนมีพลังงานเพียงพอที่จะเร่งตัวเองหนีจากบรรยากาศโลกไปสู่อวกาศ

ข้อมูลจากคลัสเตอรได้จากการบินของดาวเทียมผ่านขั้วโลกที่ระดับความสูง 30,000 และ 64,000 กิโลเมตร การวัดนี้มีการวัดมาโดยดาวเทียมดวงเก่า ๆ ระหว่าง ปีทศวรรษที่ 1980 และ 1990 ซึ่งแสดงมห้เห็นการหนีของไอออนซึ่งเดินทางเร็วกว่าความเร็วสูงสุดที่นักวิจัยเฝ้ามอง ซึ่งการเกิดขึ้นของกลไกการเร่งนั้นมีปัจจัยหลายอย่างเกี่ยวข้องและมีความเป็นไปได้หลายอย่าง ซึ่งต้องขอบคุณการศึกษาจากคลัสเตอร์ ที่ทำให้กลไกดังกล่าวเป็นที่กระจ่าง

ปัจจุบันการรั่วของออกซิเจนยังไม่มีอะไรน่าเป็นห่วง เมื่อเปรียบเทียบกับออกซิเจนที่อยู่ในโลก ซึ่งปริมาณที่หลุดออกไปสามารถเพิกเฉยได้ อย่างไรก็ตามในอนาคตหากดวงอาทิตย์มีความร้อนเพิ่มมากขึ้นเมื่อมีอายุมากขึ้น ความสมดุลนี้อาจเปลี่ยนไปและการหลุดออกของออกซิเจนจะมีนัยยะสำคัญขึ้นมา

ซึ่งนี้สามารถทำนายอนาคตที่เปลี่ยนแปลงได้โดยการเข้าใจกลไกดังกล่าว ปัจจุบัน คลัสเตอร์ยังคงเก็บข้อมูลและให้ข้อมูลใหม่ ๆ ในสนามแม่เหล็กอันซับซ้อนที่ปกคลุมโลก

ที่มา - physorg.com

Comments

Post new comment

The content of this field is kept private and will not be shown publicly.