ศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์

การติดตามครั้งนี้มาจาก Parker Solar Probe ของ NASA ซึ่งเป็นภารกิจบุกเบิกที่นำนักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้ดาวฤกษ์บ้านเกิดของโลกมากกว่ายานอวกาศใดๆ ในปัจจุบัน ในช่วงเวลากว่า 2 ปีที่ผ่านมา ยานสำรวจโคจรรอบดวงอาทิตย์ 6 รอบ ด้วยความเร็วสูงสุดประมาณ 290,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ในกระบวนการนี้ ทีมงานของ Parker ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับเม็ดฝุ่นขนาดจิ๋วที่อยู่นอกชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ David Malaspina นักฟิสิกส์พลาสมาในอวกาศของ LASP กล่าว ตัวอย่างเช่น ในงานวิจัยใหม่ เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบว่าความหนาแน่นของเศษหินและน้ำแข็งเหล่านี้ดูเหมือนจะเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงหลายเดือน ซึ่งไม่ใช่สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวัง "ทุกครั้งที่เราขึ้นสู่วงโคจรใหม่ และเราคิดว่าเราเข้าใจสิ่งที่เราเห็นรอบดวงอาทิตย์ ธรรมชาติจะเปลี่ยนไปและทำให้เราประหลาดใจ" Malaspina ซึ่งเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์กล่าว เขาจะนำเสนอผลลัพธ์ของกลุ่มในวันอังคารที่ 8 ธันวาคม ในการประชุมฤดูใบไม้ร่วงเสมือนจริงปี 2020 ของ American Geophysical Union (AGU) Malaspina กล่าวว่าฝุ่นสามารถให้หน้าต่างเล็ก ๆ ที่ไม่คาดคิดแก่นักวิจัยเข้าสู่กระบวนการที่ก่อตัวโลกและดาวเคราะห์ใกล้เคียงเมื่อกว่า 4.5 พันล้านปีก่อน "เมื่อเรียนรู้วิธีที่ดาวของเราจัดการกับฝุ่น เราสามารถคาดการณ์สิ่งนั้นกับระบบสุริยะอื่นๆ เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์และเมฆฝุ่นกลายเป็นระบบสุริยะได้อย่างไร" เขากล่าว โซลาร์ไดสัน Malaspina กล่าวว่า พื้นที่รอบ ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่ร้อนและอุดมด้วยรังสี มักมีฝุ่นมากกว่าที่คุณคิด มันมีเม็ดฝุ่นโดยปริมาตรมากกว่าพื้นที่เปิดโล่งอื่นๆ ส่วนใหญ่ในระบบสุริยะ นั่นเป็นเพราะว่าดาวฤกษ์นั้นผ่านแรงโน้มถ่วงและแรงอื่นๆ ดึงฝุ่นจากที่อยู่ห่างออกไปหลายล้านถึงพันล้านไมล์เข้าหามัน คล้ายกับเครื่องดูดฝุ่น แต่เครื่องดูดฝุ่นนี้ไม่สมบูรณ์ เมื่ออนุภาคฝุ่นเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น การแผ่รังสีของฝุ่นจะพุ่งเข้าหาพวกมันมากขึ้นเรื่อย ๆ ฝุ่นบางเม็ดจะเริ่มพัดไปในทิศทางอื่นและอาจบินออกจากระบบสุริยะไปเลยก็ได้ ชุดอุปกรณ์ Wide-Field Imager สำหรับ Parker Solar Probe (WISPR) บนยานอวกาศพบหลักฐานชิ้นแรกสำหรับการมีอยู่ของพื้นที่ไร้ฝุ่นนี้ หรือที่เรียกว่าเขตปลอดฝุ่น เป็นเวลากว่า 90 ปีหลังจากที่มีการคาดการณ์ Malaspina กล่าวว่า "สิ่งที่คุณได้รับคือสภาพแวดล้อมที่น่าสนใจจริง ๆ ซึ่งอนุภาคทั้งหมดเหล่านี้เคลื่อนที่เข้ามา แต่เมื่อพวกมันไปถึงสภาพแวดล้อมใกล้ดวงอาทิตย์ พวกมันจะถูกพัดหายไป" นับตั้งแต่เปิดตัวในปี 2561 Parker Solar Probe ซึ่งสร้างและดำเนินการโดย Johns Hopkins Applied Physics Laboratory ซึ่งเป็นผู้นำภารกิจของ NASA ได้บินไปยังพื้นผิวดวงอาทิตย์ประมาณ 11.6 ล้านไมล์ ในแต่ละวงโคจรของ Parker รอบดวงอาทิตย์ ยานได้ชนกับฝุ่นละอองหลายพันเม็ด อนุภาคจำนวนมากเหล่านี้ระเหยเป็นไอในจุดนั้น ทำให้เกิดอนุภาคมีประจุขนาดเล็กที่โพรบสามารถตรวจจับได้โดยใช้เสาอากาศห้าอันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองภาคสนาม LASP มีบทบาทสำคัญในการทดลองนี้ ซึ่งนำโดย University of California, Berkeley คิดว่ามันเหมือนกับการศึกษาประชากรแมลงโดยการนับจำนวนที่กระเซ็นบนกระจกหน้ารถของคุณ "คุณได้รับพลาสมาเล็กน้อย" Malaspina กล่าว "เมื่อดูที่หนามแหลมเหล่านี้ เราสามารถเข้าใจได้ว่าฝุ่นจำนวนมากที่เราโดนกระทบ" ความลึกลับใหม่ เดิมที Malaspina และเพื่อนร่วมงานของเขาหวังที่จะใช้พัฟเหล่านั้นเพื่อระบุตำแหน่งที่ฝุ่นที่ฟุ้งอยู่ภายในระบบสุริยะกลายเป็นฝุ่นที่ฟุ้งกระจายออกไปด้านนอก แต่พวกเขาสะดุดกับบางสิ่งที่ทำให้ฉงนในกระบวนการ: ความเข้มข้นของฝุ่นที่ทีมงานบันทึกดูเหมือนจะแตกต่างกันมากถึง 50% ระหว่างวงโคจรหกรอบของ Parker รอบดวงอาทิตย์ "เป็นเรื่องที่น่าสนใจจริงๆ เพราะระยะเวลาที่ฝุ่นจะเคลื่อนตัวเข้าหาดวงอาทิตย์คือหลายพันถึงล้านปี" มาลาสปินากล่าว "แล้วเราจะมีการเปลี่ยนแปลงในเวลาเพียงสามหรือสี่เดือนได้อย่างไร" กล่าวอีกนัยหนึ่งสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่นนี้อาจซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงเร็วกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยคิดไว้มาก Malaspina กล่าวว่าทีมจะต้องรอให้ Parker โคจรเสร็จสิ้นมากกว่านี้จึงจะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้น เขาแค่ตื่นเต้นที่จะได้เป็นส่วนหนึ่งของโอกาสครั้งหนึ่งในชีวิตที่จะวิ่งไล่ตามชั้นวางของที่เต็มไปด้วยฝุ่นของดวงอาทิตย์ "นี่เป็นการวัดในแหล่งกำเนิดเดียวที่เราจะได้รับเป็นเวลานานในระบบสุริยะชั้นใน" Malaspina กล่าว "เรากำลังพยายามทำให้ดีที่สุดและเรียนรู้ให้มากที่สุด"