ยาน Parker Solar Probe พบลวดลายแม่เหล็กบิดเกลียวในลมสุริยะ ใกล้ดวงอาทิตย์

นักวิจัยนำโดย Masatomi Iizawa จาก Technical University of Braunschweig เผยผลวิเคราะห์ข้อมูลจากยาน Parker Solar Probe ที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters พบลวดลายแม่เหล็กบิดเป็นเกลียวที่เกิดขึ้นตรงจุดเชื่อมระหว่างสองโลกฟิสิกส์ของลมสุริยะ

ปกติแล้วนักฟิสิกส์สุริยะมองลมสุริยะด้วยสองกรอบคิด อย่างแรกคือมองเป็นของไหลนำไฟฟ้าขนาดใหญ่ อย่างที่สองคือมองเป็นอนุภาคไอออนเล็กๆ ที่หมุนรอบเส้นสนามแม่เหล็ก ปัญหาคือสองกรอบนี้เอามาต่อกันยาก พอๆ กับที่กลศาสตร์ควอนตัมกับทฤษฎีสัมพัทธภาพเข้ากันไม่ลงตัว

ทีมวิจัยใช้คุณสมบัติที่เรียกว่า magnetic helicity หรือความบิดของเส้นสนามแม่เหล็ก ซึ่งมีลักษณะ handedness คือบิดตามเข็มหรือทวนเข็ม เหมือนสายโทรศัพท์แบบขดสมัยก่อน ปกติความบิดแบบนี้จะหายไปในความโกลาหลของสนามแม่เหล็กดวงอาทิตย์ แต่คราวนี้ข้อมูลความละเอียดสูงจาก Parker กลับพบสัญญาณเกลียวคู่ที่หมุนสวนทางกันอย่างชัดเจน ตรงบริเวณที่ของไหลเปลี่ยนเป็นอนุภาคไอออน

สิ่งที่น่าแปลกคือโครงสร้างนี้ไม่ได้เกิดจากสภาพแวดล้อมใกล้เคียงตามที่คาด แต่มีความถี่เอียงไปทางต่ำ เชื่อมโยงกับโครงสร้างตั้งแต่ระดับอนุภาคจนถึงระดับของไหลขนาดใหญ่ นักวิจัยเชื่อว่าอาจเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่า helicity barrier ซึ่งขัดขวางไม่ให้พลังงานสลายเป็นความร้อนตรงขอบไอออน จนพลังงานสะสมกลายเป็นโครงสร้างใหญ่ขึ้น บางส่วนคือปรากฏการณ์ switchback แม่เหล็กยักษ์ในโคโรนาที่เคยพบมาก่อน

แต่พอกระแสลมสุริยะข้าม heliospheric current sheet ซึ่งเป็นเยื่อแบ่งขั้วแม่เหล็กตรงข้ามกัน โครงสร้างของสัญญาณเกลียวนี้ก็หายไปทันที การค้นพบนี้ยังไม่ใช่คำตอบสุดท้ายว่าทำไมโคโรนาร้อนกว่าพื้นผิวดวงอาทิตย์หลายล้านองศา แต่เป็นอีกก้าวที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เห็นโครงสร้างในความโกลาหลของดวงอาทิตย์ชัดขึ้นกว่าเดิม