ภาพที่วิเคราะห์ใหม่สามารถช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับลมสุริยะและโคโรนาที่ร้อนจัดนิวออร์ลีนส์ —แม้จะมีลักษณะเรียบ แต่บรรยากาศภายนอกที่มีแสงน้อยของดวงอาทิตย์กลับเต็มไปด้วยปม เกลียว และก้อนจนน่าประหลาดใจ
ข้อสังเกตที่วิเคราะห์ใหม่จากยานอวกาศ STEREO ของ NASA
แสดงให้เห็นว่าโคโรนาชั้นนอกของดวงอาทิตย์นั้นซับซ้อนพอๆ กับโคโรนาชั้นในที่มีโครงสร้างสูงนักฟิสิกส์สุริยะรายงานวันที่ 12 ธันวาคมในการประชุมฤดูใบไม้ร่วงของ American Geophysical Union โครงสร้างที่มองไม่เห็นก่อนหน้านี้สามารถช่วยไขปริศนาที่ใหญ่ที่สุดของดวงอาทิตย์ได้ รวมถึงการกำเนิดของลมสุริยะและสาเหตุที่โคโรนาร้อนกว่าพื้นผิวสุริยะมาก
โคโรนาประกอบด้วยพลาสมาที่มีประจุซึ่งม้วนเป็นวงกลมและพัดลมที่มีชื่อเสียงซึ่งตามเส้นสนามแม่เหล็กที่โผล่ออกมาจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ ( SN Online: 8/17/17 ) ในระยะหนึ่งจากดวงอาทิตย์ พลาสมานั้นหนีโคโรนาและไหลผ่านระบบสุริยะเป็นลมสุริยะซึ่งเป็นการไหลของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องซึ่งจะกระทบกับดาวเคราะห์ ซึ่งรวมถึงโลกด้วย ( SN Online: 8/18/17 )
แต่นักฟิสิกส์สุริยะไม่ทราบว่าพลาสมาได้รับพลังงานมากพอที่จะเร่งความเร็วให้ห่างจากดวงอาทิตย์ที่มีสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ และพวกเขาไม่เข้าใจว่าทำไมโคโรนาซึ่งส่งเสียงดังฉ่างในหลายล้านองศาเซลเซียสมีอุณหภูมิที่สูงกว่าพื้นผิวสุริยะมาก ซึ่งหนาวจัดที่อุณหภูมิเพียง 5,500 องศาเซลเซียส ( SN Online: 8/20/17 )
ปัญหาทั้งสองอาจกระจ่างได้ด้วยการทำความเข้าใจกระบวนการที่มีพลังที่เรียกว่าการเชื่อมต่อใหม่ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเส้นสนามแม่เหล็กรวมเข้าด้วยกันเมื่อพวกมันเข้าใกล้กันมากเกินไป การเชื่อมต่อใหม่จะปล่อยพลังงานและช่วยให้พลาสมาเคลื่อนที่ไปรอบๆ ดังนั้นกระบวนการนี้อาจมีความสำคัญในการให้ความร้อนแก่โคโรนาและขับลมสุริยะ
แต่จากการสังเกตที่ดีที่สุดจนถึงขณะนี้ โคโรนาชั้นนอกดูเรียบและสม่ำเสมอ
เพื่ออธิบายความราบรื่นนั้น เส้นสนามจะต้องรักษาระยะห่างจากกันโดยไม่ต้องเชื่อมต่อใหม่อีกมาก ยิ่งไปกว่านั้น นักฟิสิกส์ไม่สามารถบอกได้ว่าขอบเขตระหว่างโคโรนากับลมสุริยะเริ่มต้นที่ใด ซึ่งอาจช่วยในการค้นหาแหล่งพลังงานที่หายไป
นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ Craig DeForest จากสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในโบลเดอร์ รัฐโคโล กล่าวว่า “นั่นเปลี่ยนไปแล้ว” กล่าวในการประชุม AGU “การใช้ STEREO เมื่อเร็ว ๆ นี้เราสามารถเจาะลึกพอที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ขอบด้านนอกของโคโรนา ซึ่งพลวัตเปลี่ยนจากสิ่งที่เราอาจเรียกว่าพลาสม่าโคโรนัลเป็นสิ่งที่เราอาจเรียกว่าพลาสมาลมสุริยะรุ่นเยาว์”
DeForest และเพื่อนร่วมงานได้รวบรวมข้อมูลเป็นเวลาสามวันกับ STEREO ในปี 2014 เพื่อให้ได้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในโคโรนาภายนอกมากกว่าที่ได้รับก่อนหน้านี้ นักวิจัยยังได้ประมวลผลภาพที่ได้ออกมาในรูปแบบใหม่เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นเป็นจุดสนใจ
น่าแปลกที่ทีมวิจัยพบว่าโคโรนาชั้นนอกเต็มไปด้วยก้อนที่เคลื่อนที่และกระแสพลาสม่าที่ละเอียดซึ่งมีความหนาแน่นต่างกันถึง 10 เท่า ซึ่งบ่งชี้ว่าเส้นสนามแม่เหล็กที่นั่นมีการเคลื่อนที่และรวมเข้าด้วยกันมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด DeForest กล่าวว่า “ปรากฎว่าความเรียบเนียนที่เห็นได้ชัดคือภาพสะท้อนของเครื่องมือของเรา ไม่ใช่ตัวโคโรนาเอง” DeForest กล่าว “เกือบจะมีการเชื่อมต่ออีกครั้งในโคโรนาชั้นนอก”
นักวิจัยยังพบว่าโคโรนาอาจจางหายไปในสายลมสุริยะระหว่าง 14 ล้านถึง 56 ล้านกิโลเมตรห่างจากดวงอาทิตย์ หรือประมาณ 10 ถึง 40 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ นั่นยังคงเป็นช่วงใหญ่ แต่ ยานอวกาศ Parker Solar Probe ของ NASAซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในปี 2561 จะบินผ่านขอบเขตนั้น โพรบจะโคจรภายใน 6.4 ล้านกิโลเมตรจากดวงอาทิตย์ และทำการวัดโคโรนาโดยตรงครั้งแรก และอาจหาได้แม่นยำกว่าที่โคโรนาจะกลายเป็นลมสุริยะ
สำหรับตอนนี้ การสังเกตของ STEREO “เป็นเพียงคำใบ้ยั่วเย้าถึงปรากฏการณ์ชุดใหม่ทั้งหมด” DeForest กล่าว การทำความเข้าใจรายละเอียดของกระบวนการเหล่านั้น “จะต้องใช้ทั้งการวิเคราะห์อย่างระมัดระวังจาก Parker Solar Probe และเครื่องมือสร้างภาพใหม่ที่ดีกว่า”
นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ สตีเวน แครนเมอร์แห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ ซึ่งได้ทำการจำลองการเชื่อมต่อใหม่ของสนามแม่เหล็กในโคโรนาชั้นนอก พบว่าผลลัพธ์นั้นน่าตื่นเต้น คำถามเกี่ยวกับโคโรนาที่ร้อนของดวงอาทิตย์และความเร่งของลมสุริยะยังคงไม่ได้รับการแก้ไข “ไม่ใช่เพราะขาดความคิด แต่เพราะมีแนวคิดมากเกินไป” เขากล่าว “ฉันคิดว่าเราใกล้จะถึงแล้วที่จะมีข้อมูลที่จะทำให้เราสามารถแยกแยะแนวคิดที่เสนอเหล่านี้ออกไปได้”
