พายุสุริยะ ไม่ได้เป็นหายนะอย่างที่แชร์กัน

ข่าววิบัติภัยจากพายุสุริยะ กลับมาเป็นกระแสแชร์กันว่อนในหน้าข่าว โดยบอกว่า นาซาเตือน พายุสุริยะระดับอันตรายร้ายแรง กำลังจะมาเยือนโลก ส่งผลกระทบต่อสายเคเบิลใต้มหาสมุทร จะทำให้เกิดหายนะจากการที่ระบบอินเทอร์เน็ตล่มกันทั่วโลก ดาวเทียม GPS ระบบสื่อสาร ระบบป้องกันประเทศ ระบบกริดจ่ายไฟฟ้าจะเสียหาย ไฟดับเป็นพื้นที่กว้าง หลายพื้นที่จะตกอยู่ในความมืด เศรษฐกิจของประเทศจะล่มสลาย หลายประเทศอาจถึงขึ้นล้มละลายได้ 

พายุสุริยะ (solar storm) ไม่ใช่คำศัพท์ที่ใช้กันในวงวิชาการ แต่เป็นคำซึ่งสื่อทั่วไปชอบใช้ เมื่อพูดถึงกระแสของอนุภาคอิเล็กตรอนและโปรตอนที่มีประจุไฟฟ้าและพลังงานสูง และพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์ด้วยปริมาณมหาศาลและความเร็วสูงกว่าปกติ เพราะว่าเกิดการปะทุระเบิดขึ้นบนผิวดวงอาทิตย์ อนุภาคที่พุ่งออกมานี้อาจไปรบกวนการทำงานของดาวเทียม ระบบโทรคมนาคม รวมถึงระบบกริดไฟฟ้า จนเสียหายหรือกลายเป็นอัมพาตชั่วคราว

 พายุสุริยะเกิดขึ้นได้ด้วยหลายสาเหตุ หลายระดับ ตั้งแต่การเกิดลมสุริยะ (solar wind) อันเกิดจากการขยายตัวของโคโรนา (corona) ซึ่งก็คือ สสารต่างๆ ที่อยู่ในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ แต่กำลังอยู่ในสถานะพลาสมาอันร้อนจัด และเมื่อโคโรนาขยายตัวมากขึ้นจนหลุดพ้นแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้จะพุ่งออกจากดวงอาทิตย์ไปทุกทิศทาง ถ้ามีปริมาณมากและความเร็วรุนแรงกว่าปกติ ก็จะเรียกได้ว่าเป็นพายุสุริยะ 

แต่บางครั้งดวงอาทิตย์ก็อาจเกิดการระเบิดขึ้นอย่างรุนแรงที่ชั้นบรรยากาศ จนเกิดเปลวสุริยะ (solar flare) ซึ่งปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแสงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เปลวสุริยะนี้อาจเกิดร่วมกับปรากฏการณ์การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนา (coronal mass ejection) ที่ระดับโคโรนาชั้นล่างของดวงอาทิตย์ ทั้งสองอย่างนี้สามารถทำให้เกิดพายุแม่เหล็กโลก (geomagnetic storm) ที่ส่งผลต่อสนามแม่เหล็กโลกได้อีกด้วย

ยังดีที่ว่า เมื่อดวงอาทิตย์เกิดความผิดปรกติขึ้นจนอนุภาคในชั้นโคโรนาถูกปลดปล่อยออกมานั้น สนามแม่เหล็กของโลกเราได้ช่วยปกป้องมนุษย์และสิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่อยู่บนพื้นโลกไว้ โดยอนุภาคที่มีประจุจากดวงอาทิตย์จะถูกกระจายตัวไปยังบริเวณขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ คนที่อยู่อาศัยในบริเวณนั้นจึงสามารถเห็นแสงออโรรา (aurora) ซึ่งเกิดจากอนุภาคทำปฏิกิริยากับก๊าซที่อยู่ในชั้นบรรยากาศ และปล่อยพลังงานออกมาในปริมาณมาก

แต่อาจเพราะคำว่า “พายุสุริยะ” ค่อนข้างเข้าใจยาก จึงเคยมีการแชร์ข่าวปลอมสร้างความตื่นตระหนกกัน ช่วงที่ประเทศไทยเข้าสู่ฤดูร้อน อากาศร้อนจัด ว่า “เกิดระเบิดที่ดวงอาทิตย์ กระแสพายุสุริยะพุ่งปะทะโลกใน 48 ชั่วโมง อาจมีร้อนตายทั้งในไทยและทั่วโลก ให้พกน้ำดื่มติดตัวไว้ ป้องกันหัวใจวายเพราะขาดน้ำเฉียบพลัน” ซึ่งจะเห็นได้ว่าเป็นเรื่องที่มั่วไปกันใหญ่แล้ว เพราะพายุสุริยะไม่ใช่ลมร้อนจากดวงอาทิตย์ แต่เป็นกระแสของอนุภาคที่วิ่งมากระทบโลก มีผลกระทบโดยตรงเฉพาะสิ่งที่อยู่นอกโลก และไม่ได้ทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น จนคนเสียชีวิตได้

คงจะมีเพียงนักบินอวกาศผู้กำลังทำงานอยู่ในอวกาศเท่านั้น ที่อาจได้รับอันตรายจากอนุภาคซึ่งมีประจุไฟฟ้าและรังสีต่างๆ จากดวงอาทิตย์โดยตรง ขณะที่พายุสุริยะระดับรุนแรงก็อาจส่งผลทางอ้อมต่อการดำเนินชีวิตของผู้คน เช่น ไปรบกวนโทรทัศน์ โทรศัพท์ การสื่อสารระยะไกล และการนำทางของเครื่องบินหรือเรือเดินสมุทร อาจทำให้ดาวเทียมเสียหาย รวมถึงการสร้างความเสียหายแก่ระบบกริดจ่ายกระแสไฟฟ้าบนโลก ดังเช่นที่เคยเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับเป็นเวลานานถึง 9 ชั่วโมง ในเมืองควิเบก ทางตะวันออกของประเทศแคนาดา เมื่อ พ.ศ. 2532 

ด้วยเหตุที่พายุสุริยะสามารถสร้างผลกระทบต่อเราได้ จึงมีการพยากรณ์การเกิดและระดับความรุนแรงของพายุสุริยะ ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตการเปลี่ยนแปลงของดวงอาทิตย์ เช่น ดูว่ามีจุดมืด (sunspot) เกิดขึ้นหรือไม่ เพราะจุดมืดนั้นเกิดจากความแปรปรวนของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์ ยิ่งมีจุดมืดมากขึ้น ก็จะส่งผลให้มีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ความรุนแรงของลมสุริยะและเปลวสุริยะก็น่าจะเพิ่มขึ้นด้วย รวมถึงการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ดาวเทียมพิเศษ เพื่อสังเกตการปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนาล่วงหน้าได้ 1-2 วันก่อนที่อนุภาคจะเดินทางมาถึงโลก

ส่วนที่เป็นข่าวแชร์กันถึงเรื่องหายนะอินเทอร์เน็ตจากพายุสุริยะในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านั้น เนื่องจากเป็นที่ทราบกันอยู่ว่าปรากฏการณ์การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนาของดวงอาทิตย์ มักมีวงรอบการเพิ่มขึ้นและลดลงเป็นวัฏจักรประมาณทุก 11 ปี โดยคาดการณ์กันว่าจะมีค่าสูงสุดครั้งต่อไปใน ค.ศ. 2025 ดวงอาทิตย์จึงมีการทำงานที่เกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้าสูงสุดในช่วงนั้น หรือเรียกว่า โซลาร์แม็กซิมัม (solar maxiumum) ขึ้น และโลกก็มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่จะได้รับผลกระทบด้วย จนบางคนกลัวว่าจะเป็นการล่มสลายทางเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต 

แต่จริงๆ แล้ว แนวโน้มที่จะเกิดพายุสุริยะรุนแรงถึงกับสร้างความเสียหายแก่อินเทอร์เน็ตได้นั้น ยังต่ำมาก โอกาสที่จะทำลายดาวเทียมได้ก็น้อยมาก เพราะมีการออกแบบสร้างเกราะป้องกันไว้แล้ว ผลการศึกษาเมื่อ ค.ศ.  2021 จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์วิน สหรัฐอเมริกา ได้สรุปไว้ว่า โอกาสที่ระบบอินเทอร์เน็ตจะถูกรบกวนเป็นเวลานานอันเนื่องจากพายุสุริยะนั้น มีอยู่เพียงร้อยละ 1.6 ถึง 12 ขณะที่องค์การนาซาเองก็ไม่เคยประกาศข่าวเรื่องหายนะจากพายุสุริยะ มีแต่ให้ข้อมูลพื้นฐาน และอธิบายถึงแนวทางในการรับมือพายุสุริยะ ด้วยโครงการยานโซโห (SOHO) ยานพาร์เกอร์ โซลาร์ โพรบ (Parker Solar Probe)  และอีกหลายลำที่คอยศึกษาและพยากรณ์ปฏิกิริยาบนดวงอาทิตย์ เพื่อหาทางเตือนภัยล่วงหน้า ให้ดาวเทียมและระบบสื่อสารต่างๆ ได้หลบหลีกหรือปิดตัวเองชั่วคราวได้ทันท่วงที 

สำหรับประเทศไทยเรา ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรทางภูมิศาสตร์ และตั้งอยู่บนเส้นศูนย์สูตรของสนามแม่เหล็กโลกที่จังหวัดสงขลานั้น ยิ่งไม่ต้องกังวลว่าอาจได้รับผลกระทบจากพายุสุริยะเหมือนกับประเทศอื่นๆ ในเขตขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้  เพราะมีโอกาสน้อยนิดที่อนุภาคประจุไฟฟ้าจากพายุสุริยะจะทะลุเข้ามาสู่พื้นโลกบริเวณนี้ และถ้ามี ก็จะมีปริมาณน้อยลงมากด้วย ดังนั้นไม่ว่าจะเป็นระบบอินเทอร์เน็ตหรือระบบสายส่งไฟฟ้าของไทย ล้วนไม่ได้รับผลกระทบเสียหายแต่อย่างใด อย่างมากก็แค่สัญญาณของวิทยุคลื่นสั้นที่อาจถูกรบกวนได้บ้าง

คอลัมน์: คิดอย่างวิทยาศาสตร์

เรื่อง: รศ.ดร.เจษฎา เด่นดวงบริพันธ์

ภาพประกอบ 1 – ภาพ solar flare หรือเปลวสุริยะ ที่ถ่ายได้โดยดาวเทียม TRACE ขององค์การนาซา

ภาพประกอบ 2 – จุดมืดบนดวงอาทิตย์เมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม พ.ศ. 2547

ภาพประกอบ 3 – แสงออโรรา หรือแสงเหนือแสงใต้ ที่ปรากฏเหนือโบสต์แห่งหนึ่งในประเทศไอซ์แลนด์

———————————–