พายุสุริยะปี 2024 เร่งอิเล็กตรอนความเร็วแสงทะลุกำแพงล่องหนรอบโลก

โลกเรามีแนวล่องหนอยู่รอบตัว เป็นจุดที่เชื่อกันมานานว่าอิเล็กตรอนพลังงานสูงมากๆ ทะลุเข้ามาไม่ได้ แต่เดือนพฤษภาคม 2024 ยานอวกาศ Arase ของ JAXA ตรวจพบอิเล็กตรอนพวกนี้อยู่ด้านในแนวนั้นจริงๆ

ทีมวิจัยนำโดย Nagoya University วิเคราะห์ข้อมูลแล้วพบว่าอิเล็กตรอนที่หลุดเข้ามาไม่ได้เดินทางมาจากแถบรังสีชั้นนอกอย่างที่คาด แต่ถูกเร่งพลังงานขึ้นในพื้นที่นั้นเลย บางตัวมีพลังงานเกิน 3 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งแรงพอจะทะลุเกราะป้องกันของดาวเทียมบางรุ่นได้

ต้นเหตุคือพายุสุริยะขนาดใหญ่ที่ถล่มโลกช่วงนั้น จนเกิดแสงออโรราไกลถึงจังหวัด Hyogo ของญี่ปุ่น พายุนี้กัดเซาะพลาสมาสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นอนุภาคเย็นรอบโลก จนขอบเขตหดเข้ามาใกล้โลกผิดปกติ เปิดช่องให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่า chorus waves เข้าไปเร่งพลังงานอิเล็กตรอนได้ลึกเข้ามาในแนวกำแพงนั้น

Yoshizumi Miyoshi หัวหน้าทีมวิจัยจาก Nagoya University เล่าว่าคลื่นนี้ถ้าแปลงเป็นเสียงจะฟังดูคล้ายเสียงนก

เมื่อแปลงเป็นเสียง มันฟังดูเหมือนเสียงนกร้อง

ปกติพลาสมาสเฟียร์จะฟื้นตัวภายในราว 2 วัน แต่ครั้งนี้ใช้เวลาประมาณ 4.3 ถึง 4.7 วันกว่าความหนาแน่นพลาสมาจะกลับมาเกินครึ่งของระดับก่อนพายุ ทำให้สภาวะที่เอื้อต่อการเร่งอิเล็กตรอนอยู่ได้นานกว่าปกติ

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters ทีมวิจัยระบุว่าความเข้าใจพฤติกรรมอิเล็กตรอนพลังงานสูงช่วงพายุสุริยะรุนแรงมีความสำคัญต่อการประเมินความเสี่ยงด้านรังสีต่อยานอวกาศ และช่วยปรับปรุงการพยากรณ์สภาพอากาศอวกาศในอนาคต