ยาน Solar Orbiter เผยจุดกำเนิดของ switchback ปมแม่เหล็กยักษ์บนดวงอาทิตย์

มีงานวิจัยใหม่ตีพิมพ์ใน Nature Astronomy โดย Jesse T. Coburn กับทีมงาน บอกว่ายาน Solar Orbiter สามารถตามรอยปรากฏการณ์ที่เรียกว่า switchback กลับไปถึงจุดกำเนิดบนดวงอาทิตย์ได้เป็นครั้งแรก

switchback คือปมบิดรุนแรงในสนามแม่เหล็กดวงอาทิตย์ ที่ส่งผลต่อการไหลของลมสุริยะ หรือกระแสอนุภาคมีประจุที่พุ่งออกจากดวงอาทิตย์ตลอดเวลา นักวิทยาศาสตร์รู้ว่า switchback มีอยู่มานานแล้ว แต่ยังเถียงกันว่ามันเกิดขึ้นในอวกาศลึกจากความปั่นป่วนของลมสุริยะเอง หรือเกิดในโคโรนาที่ร้อนจัดของดวงอาทิตย์

จุดเปลี่ยนเกิดขึ้นแบบบังเอิญเมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2022 ตอนที่ Solar Orbiter กำลังบินอยู่ที่ระยะห่างประมาณครึ่งทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ แล้วเครื่องมือตรวจวัดก็จับสัญญาณได้ว่ายานพุ่งผ่าน switchback ขนาดใหญ่ ต่อเนื่องนานประมาณ 1 ชั่วโมงครึ่ง คำนวณแล้วพบว่า switchback นี้มีขนาดในแนวรัศมีราว 2.75 ล้านกิโลเมตร หรือประมาณ 6 เท่าของระยะทางโลกถึงดวงจันทร์ และ 3.5 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์เอง

จากข้อมูลไอออนหนักที่เก็บได้ช่วงนั้น นักวิจัยพบว่าพลาสมาใน switchback เคยถูกเผาด้วยความร้อนกว่า 1 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งบอกว่ามันน่าจะมาจากโคโรนาที่ร้อนจัดของดวงอาทิตย์ เมื่อเทียบข้อมูลกับ Solar Dynamics Observatory ในเวลาเดียวกัน ก็สามารถระบุตำแหน่งต้นกำเนิดได้ว่าเป็นวงแม่เหล็กปิดใกล้บริเวณที่เรียกว่า coronal hole

ทีมวิจัยสรุปว่า switchback เกิดจากกระบวนการที่เรียกว่า interchange reconnection คือวงแม่เหล็กปะทะกับเส้นสนามแม่เหล็กแบบเปิด ทำให้เส้นแม่เหล็ก สแน็ป แล้วดีดก๊าซร้อนจัดบางส่วนออกไปในอวกาศระหว่างดาว แต่ที่น่าสนใจคืออนุภาคในนั้นไม่ได้พุ่งตรงเหมือนที่ควรจะเป็น กลับเคลื่อนไหวสอดคล้องกับเส้นสนามแม่เหล็กคล้ายคลื่น Alfven ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กที่เดินทางตามเส้นสนามแม่เหล็กคล้ายคลื่นสั่นบนสายกีตาร์