ความลับของ "โมเลกุลไฮโดรเจน” ที่จุดมืดบนดวงอาทิตย์


ไฮโดรเจนคือธาตุที่มีอยู่หลากหลายที่สุดในเอกภพ ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของอะตอมไฮโดรเจนเดี่ยว ๆ (H) แม้ว่ามนุษย์จะคุ้นเคยกับโมเลกุลไฮโดรเจน (H_2) กันดีแล้วเพราะมีอยู่บนโลกของเรา แต่ H_2 กลับไม่ค่อยปรากฏตัว ณ ที่อื่นใดเลยในจักรวาล โดยส่วนใหญ่จะพบ H_2 แค่ในกลุ่มหมอกก๊าซในอวกาศซึ่งเย็นและมีความหนาแน่นสูง โดยต้องสูงเพียงพอจนสามารถป้องกันรังสี UV ไม่ให้เล็ดลอดเข้ามาทำลายการยึดตัวกันของโมเลกุล H_2 ได้ ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงไม่คาดหวังที่จะพบ H_2 ในสถานที่อย่างเช่นบนดวงอาทิตย์

อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมวิจัยจาก University of Hawaii และ National Solar Observatory ไม่เพียงประสบความสำเร็จในการค้นพบ H_2 บนดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังค้นพบว่า H_2 มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวและคงสภาพของจุดมืดหรือจุดดับบนดวงอาทิตย์อีกด้วย

ในการวิจัยครั้งนี้ Sara Jaegglt และผู้ร่วมทีมได้ใช้กล้อง Dunn Solar ในนิวแม็กซิโก เพื่อเฝ้าสังเกตจุดมืดหรือจุดดับ 23 แห่งบนดวงอาทิตย์ โดยได้ข้อสรุปว่าบริเวณร่มเงามืดของจุดดับนั้น จะมี H_2 อยู่ประมาณ 2.3% ของปริมาณรวมไฮโดรเจนในบริเวณดังกล่าว

จุดมืดจะก่อตัวเมื่อกลุ่มของเส้นสนามแม่เหล็กโผล่ออกมาจากผิวดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กจะกักไอออนของก๊าซไว้ข้างใน ขัดขวางมันไม่ให้พวยพุ่งออกมาเป็นเปลวเพลิงร้อนระอุ ซึ่งทำให้บริเวณดังกล่าวค่อย ๆ เย็นตัวลงจนโมเลกุล H_2 สามารถก่อตัวขึ้นได้

การที่ไฮโดรเจน 2 อะตอม (H กับ H) ถูกแทนที่ด้วยไฮโดรเจน 1 โมเลกุล (H_2) จะช่วยลดความดันของก๊าซภายในจุดมืด ทำให้ก๊าซหดตัวเข้าข้างใน ลากเบนเส้นสนามแม่เหล็กไปพร้อมกับมัน ดังนั้นทีมวิจัยจึงให้ความเห็นว่าการเกิด H_2 จะกระตุ้นให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เข้มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้จุดมืดดังกล่าวอัดตัวแน่นและดำรงอยู่ได้นานยิ่งขึ้น

ความรู้ใหม่นี้อาจเป็นชิ้นส่วนสำคัญในการไขปริศนาการคงอยู่และอัดตัวแน่นของจุดมืดบนดวงอาทิตย์ และอาจช่วยเราปรับปรุงการทำนายเปลวสุริยะ (solar flares) รวมถึงสภาพอวกาศ (space weather) ในสิ่งแวดล้อมของโลกได้อีกด้วย


เรียบเรียงจาก: นิตยาสาร Sky & Telescope: May 2012

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น