น้ำวนขนาดจิ๋วบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ อาจเป็นคำตอบของปริศนาความร้อนที่คลุมเครือมานาน 60 ปี

ภาพถ่ายเหล่านี้เผยอะไรบ้าง

ภาพถ่ายที่ก้าวล้ำนี้แสดงให้เห็น 'โฟโตสเฟียร์ (photosphere)' ซึ่งเป็นพื้นผิวที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์ ที่เต็มไปด้วยลวดลายคล้ายน้ำวน น้ำวนเหล่านี้มีลักษณะคล้ายกับกระแสน้ำวนปั่นป่วนที่บางครั้งพบเห็นในเมฆบนโลก หรือแม้แต่ท้องฟ้าที่หมุนวนในภาพวาด The Starry Night ของ Vincent van Gogh ความแตกต่างที่สำคัญคือ สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แค่รูปแบบของชั้นบรรยากาศ แต่เป็นโครงสร้างพลาสมาแม่เหล็กที่อาจส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อความเข้าใจเกี่ยวกับการปลดปล่อยพลังงานของดวงอาทิตย์

น้ำวนเหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ประมาณ 20 ถึงเกือบ 200 กิโลเมตร และดูเหมือนว่าจะแผ่กระจายไปทั่วพื้นผิวสุริยะ ไม่ใช่แค่การรบกวนแบบแยกส่วน นี่แสดงให้เห็นว่า KHI เป็นกระบวนการพื้นฐานที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องบนดวงอาทิตย์ ไม่ใช่เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยาก

เหตุใดการค้นพบนี้จึงมีความสำคัญ

หลักฐานโดยตรงครั้งแรกของ KHI บนพื้นผิวดวงอาทิตย์

ความไม่เสถียรเคลวิน–เฮล์มโฮลทซ์เป็นปรากฏการณ์ทางพลศาสตร์ของไหลที่เกิดขึ้นเมื่อของไหลสองชั้นไหลผ่านกันด้วยความเร็วที่ต่างกัน จนกระทั่งภาพจาก DKIST ได้ยืนยันจากการสังเกตการณ์โดยตรงเป็นครั้งแรกว่ากระบวนการนี้กำลังเกิดขึ้นทั่วพื้นผิวดวงอาทิตย์ การสังเกตการณ์ได้รับการตรวจสอบข้ามกับแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยที่สุด ซึ่งยืนยันว่าการทำนาย KHI บนดวงอาทิตย์จากการจำลองนั้นตรงกับข้อมูลจริง

กลไกการถ่ายเทพลังงานแบบใหม่

น้ำวนเหล่านี้เป็นกลไกที่พลังงานจลน์และพลังงานแม่เหล็กสามารถถ่ายเทจากระดับการพาความร้อนขนาดใหญ่ (แกรนูล) ลงไปสู่ระดับที่เล็กกว่ามาก ซึ่งพลังงานจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อน สิ่งนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับ ปริศนาการให้ความร้อนแก่โคโรนา ซึ่งเป็นปัญหาที่ว่าทำไมโคโรนาจึงร้อนกว่าพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่อยู่ด้านล่างหลายล้านองศา KHI อาจเป็นตัวเชื่อมที่ขาดหายไปในการถ่ายเทพลังงานจากพื้นผิวดวงอาทิตย์ไปยังชั้นบรรยากาศ

ตัวกระตุ้นที่อาจเกิดขึ้นสำหรับการปะทุของสุริยะ

น้ำวนเหล่านี้อาจช่วยอธิบายว่าพลังงานสะสมและทำให้สนามแม่เหล็กไม่เสถียร นำไปสู่การเชื่อมต่อของสนามแม่เหล็กใหม่ (magnetic reconnection) การลุกจ้าของดวงอาทิตย์ (solar flares) และการพ่นมวลคอโรนา (coronal mass ejections) ได้อย่างไร โดยการบิดและพันเส้นสนามแม่เหล็กที่ขอบของแกรนูล KHI อาจเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังการปะทุที่รุนแรงที่สุดของดวงอาทิตย์ สิ่งนี้มีผลโดยตรงต่อการพยากรณ์สภาพอวกาศ (space weather)

ยืนยันความแม่นยำของแบบจำลองสุริยะความละเอียดสูง

ความสอดคล้องที่ใกล้เคียงกันระหว่างการสังเกตการณ์ของ DKIST และการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับกรอบทฤษฎีที่ใช้ในการจำลองพลศาสตร์แม่เหล็กของดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถเชื่อถือแบบจำลองของพวกเขาได้มากกว่าที่เคยเมื่อทำนายพฤติกรรมของดวงอาทิตย์

ขั้นตอนต่อไปของกล้องโทรทรรศน์สุริยะ Inouye

ภาพเหล่านี้ถูกบันทึกโดยใช้ FastCam ซึ่งเป็นกล้องถ่ายภาพความเร็วสูง ในช่วงเวลาเพียงไม่กี่นาทีของการสังเกตการณ์ ก่อนที่เมฆจะบังคับให้ปิดฝากล้อง ข้อเท็จจริงที่ว่าการค้นพบครั้งสำคัญนี้เกิดขึ้นจากช่วงเวลาสังเกตการณ์สั้น ๆ ทำให้นักวิจัยตื่นเต้นว่าการสังเกตการณ์อย่างเป็นระบบจะเปิดเผยอะไรอีกบ้าง DKIST ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์สุริยะที่ทรงพลังที่สุดในโลก คาดว่าจะยังคงผลิตภาพมุมมองที่ไม่เคยมีมาก่อนของดวงอาทิตย์ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ เกี่ยวกับฟิสิกส์ที่ซับซ้อนของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เราที่สุด