ภาพที่ละเอียดที่สุดของพื้นผิวดวงอาทิตย์
ภาพแรกสุดจากกล้องโทรทรรศน์ Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) เปิดเผยให้เห็นถึงรายละเอียดของพื้นผิวดวงอาทิตย์ในระดับที่ไม่เคยมีใครเห็นมาก่อน
กล้องโทรทรรศน์ Inouye Solar Telescope นั้นเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ทำการสังเกตดวงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดบนโลก โดยมีขนาดถึง 4 เมตร ตั้งอยู่บนยอดเขา Haleakala บนเกาะ Maui ของหมู่เกาะฮาวาย โดยชื่อของเขา Haleakala นั้นมาจากภาษาฮาวายที่แปลว่า "ที่พำนักของดวงอาทิตย์" โดยตำแหน่งทีอยู่สูงจากระดับน้ำทะเลทำให้หอสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์นี้สามารถหลีกหนีจากชั้นบรรยากาศบางส่วนไปได้ และยังได้อยู่เหนือมาจากเส้นขอบฟ้า ทำให้เห็นแสงอาทิตย์นานกว่าที่ระดับน้ำทะเลถึงวันละ 15 นาที
สิ่งที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์นั้นจะปลดปล่อยสนามแม่เหล็กและอนุภาคพลังงานสูงเข้าสู่อวกาศและมายังโลกของเรา เรียกว่า "สภาพอวกาศ" (space weather) สภาพอวกาศที่แปรปรวนนี้อาจจะทำให้เกิดสัญญาณรบกวนเครื่องมือสื่อสาร ดาวเทียม ไปจนถึงระบบไฟฟ้าบนโลกของเราได้ การศึกษาดวงอาทิตย์ในระดับใกล้ชิดนี้จึงช่วยให้เราสามารถ "พยากรณ์" สภาพอวกาศล่วงหน้าได้ด้วยความแม่นยำที่สูงขึ้น
ภาพแรกของ Inouye Solar Telescope นี้เผยให้เห็นถึงรายละเอียดพื้นผิวของดวงอาทิตย์ในระดับที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน พื้นผิวของดวงอาทิตย์นั้นประกอบไปด้วยพลาสมาร้อนที่เดือดอยู่ตลอดเวลา แต่ละเซลล์ที่เห็นนี้ มีขนาดใหญ่พอๆ กับรัฐเท็กซัสในประเทศสหรัฐอเมริกา และเกิดขึ้นจากพลาสมาที่หมุนวนพยายามเอาความร้อนจากภายในดวงอาทิตย์ขึ้นมาสู่พื้นผิว และเมื่อนำมาสู่พื้นผิวแล้วจึงเย็นตัวลง และตกกลับลงไปยังเบื้องล่างอีกครั้ง ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการพาความร้อน (convection) ในลักษณะเดียวกับหม้อซุปที่กำลังเดือดอยู่
การรวมพลังงานกว่า 13 กิโลวัตต์จากดวงอาทิตย์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย และก่อให้เกิดความร้อนที่สูง กล้องโทรทรรศน์จึงจำเป็นต้องมีระบบการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพเพื่อปกป้องกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ ระบบท่อยาวกว่า 7 ไมล์ช่วยกระจายสารหล่อเย็นไปทั่วหอสังเกตการณ์ และใช้น้ำแข็งช่วยในการระบายความร้อน นอกจากนี้ ยังมีระบบ adaptive optics ที่ขยับกระจกเพื่อชดเชยการแปรปรวนที่เกิดขึ้นจากชั้นบรรยากาศของโลก ผลที่ได้ก็คือความละเอียดของพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่ไม่มีกล้องใดเทียบเคียงได้ โดยรายละเอียดที่เล็กที่สุดที่กล้องสามารถบันทึกได้ มีขนาดเพียงแค่ขนาดเกาะแมนฮัตตันในมหานครนิวยอร์ก
อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงภาพแรกของอุปกรณ์เพียงอุปกรณ์เดียวเพียงเท่านั้น หอสังเกตการณ์ DKIST นี้มีแผนจะปฏิบัติการไปอีกอย่างน้อย 44 ปี เพื่อที่จะได้บันทึกวัฏจักร 11 ปีของดวงอาทิตย์ถึงสี่รอบ และอุปกรณ์อื่นๆ จะค่อยๆ ทยอยติดตั้งตามมาทีหลัง ข้อมูลที่ได้จาก DKIST รวมกับ Parker Solar Probe ขององค์การอวกาศ NASA และ Solar Orbiter ขององค์การอวกาศ NASA ร่วมกับ ESA จะช่วยทำให้เราสามารถไขความลับอีกมากเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ และต้นกำเนิดของลมสุริยะที่มีผลต่อโลกของเรา
ภาพ: NSO/NSF/AURA
อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:
[1] https://www.nso.edu/inouye-solar-telescope-first-light/
[2] https://www.space.com/first-sun-image-from-massive-solar-te…
[3] https://phys.org/…/2020-01-nsf-solar-telescope-images-sun.h…
convection 在 Physics - Energy - Heat Transfer - Convection - YouTube 的八卦
Physics - Energy - Heat Transfer - Convection. 558,850 views • Jan 5, 2014 • A Physics revision video explaining ... ... <看更多>