เปิดตัวภาพถ่ายพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุด

ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ เป็นดวงดาวดวงที่หนึ่งที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อโลกของเรา เพราะดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ในศูนย์กลางของระบบสุริยะ โดยดวงอาทิตย์จะเผาไหม้เชื้อเพลิงหรือก็คือไฮโดรเจนประมาณ 5 ล้านตันทุกวินาทีอย่างต่อเนื่องมาเป็นระยะเวลาถึง 5 พันล้านปีแล้ว และจะยังคงเผาไหม้เชื้อเพลิงนี้ต่อไปอีกถึงประมาณ 4.5 พันล้านปีตลอดชั่วชีวิตของมัน ซึ่งพลังงานทั้งหมดของดวงอาทิตย์ก็ไม่ได้หายไปไหน แต่ถูกแผ่ไปทั่วทุกทิศทุกทางในอวกาศ ซึ่งส่วนหนึ่งก็เดินทางมายังโลกของเราและทำให้สิ่งมีชีวิตต่างๆ ถือกำเนิดขึ้นมา ด้วยเหตุนี้เหล่านักวิทยาศาสตร์จึงได้ให้ความสนใจที่จะศึกษาดาวฤกษ์ที่มีพลังงานล้นเหลือดวงนี้มากเป็นพิเศษ ซึ่งล่าสุดนี้ได้มีการเปิดเผยภาพถ่ายพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุดในโลกออกมาแล้ว!

ภาพถ่ายพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุดในโลกนี้ถูกถ่ายจากกล้องที่มีชื่อว่า แดเนียลเคย์อโนว์ยโซลาร์เทเลสโคป (Daniel K. Inouye Solar Telescope) หรือเรียกย่อว่า DKIST โดยกล้องนี้ตั้งอยู่ที่เกาะเมาวี รัฐฮาวาย แต่กว่าโครงการนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต้องผ่านอะไรหลายๆ อย่างมากมาย ทั้งการคัดค้านจากชาวบ้านในพื้นที่เพราะเรื่องความเชื่อและเรื่องต่างๆ ทำให้ทางทีมงานต้องมีการชดเชยในหลายๆ อย่าง เช่น ออกเงินค่าสนับสนุนด้านการศึกษาของคนบนเกาะมูลค่ากว่า 20 ล้านเหรียญสหรัฐฯ หรือคิดเป็นเงินไทยราวๆ 630 ล้านบาท ต้องกันเวลาใช้งานราวๆ 2 เปอร์เซ็นต์ไว้ให้ชาวบ้านในพื้นที่ได้มีโอกาสใช้กล้อง DKIST เป็นกรณีพิเศษ และอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งทั้งหมดนี้ก็เพื่อให้กล้อง DKIST สามารถปฏิบัติการได้อย่างต่อเนื่องอย่างน้อย 44 ปี

หลังจากเคลียร์พื้นที่ให้สามารถจัดตั้งกล้องสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ภาคพื้นดินนี้ได้ ปัญหาถัดมาคือการสร้างกล้องให้สามารถถ่ายภาพดวงอาทิตย์ให้ได้อย่างมีประสิทธิภาพจริงๆ ซึ่งในจุดนี้เราไม่สามารถใช้วิธีเดียวกับที่สร้างกล้องโทรทรรศน์ทั่วๆ ไปได้ เนื่องจากเมื่อใช้เลนส์ธรรมถ่าย ภาพที่ได้จะถูกบิดเบือนจากชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้ทีมงาน DKIST ต้องสร้างเลนส์แบบพิเศษที่สามารถบิดรูปร่างได้เพื่อชดเชยการบิดเบือนจากชั้นบรรยากาศนั้น ซึ่งกระจกเลนส์นี้สามารถปรับรูปร่างได้ถึง 2,000 ครั้งต่อวินาทีเลยทีเดียว นอกจากนี้การใช้กล้องจ่อไปที่ดวงอาทิตย์ยังสามารถทำให้กล้องร้อนจนถึงขั้นทำให้เหล็กละลายได้ ดังนั้นเพื่อทำให้มันเย็นลง ทีมงาน DKIST จึงจำเป็นต้องสร้างสระว่ายน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำแข็งและใช้ท่อพ่นน้ำยาหล่อเย็นยาวถึง 7.5 ไมล์ หรือประมาณ 12 กิโลเมตรเลยทีเดียว

“ตั้งแต่องค์การเอ็นเอสเอฟเริ่มติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน พวกเราก็ตั้งหน้าตั้งตารอภาพถ่ายแรกอย่างใจจดใจจ่อ” ฟรานซ์ คอร์โดวา (France Córdova) ผู้อำนวยการองค์การเอ็นเอสเอฟ กล่าว “ตอนนี้พวกเราสามารถแบ่งปันภาพและวีดิโอที่มีรายละเอียดเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ที่มากที่สุดเพื่อเป็นข้อมูลให้คนอื่นๆ โดยกล้อง DKIST สามารถวาดภาพสนามแม่เหล็กในส่วนโคโรนาของดวงอาทิตย์อันเป็นที่ประทุของพลังงาน ก่อนที่พลังงานนั้นจะถูกส่งมายังโลกและมีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต กล้องโทรทรรศน์นี้จะช่วยให้เราเข้าใจว่าอะไรเป็นตัวขับเคลื่อนสภาพอากาศในอวกาศและช่วยให้เราพยากรณ์พายุสุริยะได้ดีขึ้น”

และในที่สุดกล้อง DKIST ก็สามารถถ่ายภาพพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่ละเอียดที่สุดออกมาได้ โดยในภาพนี้เราจะเห็นลวดลายชั้นของพลาสม่าที่กำลังเดือดซึ่งปรกคลุมอยู่บนดวงอาทิตย์ โครงสร้างของมันจะมีรูปร่างคล้ายเซลล์ที่กำลังเคลื่อนไหว (แต่มีขนาดใหญ่เท่ารัฐแท็กซัสทั้งรัฐ) โดยเริ่มจากพลาสม่าเดือดๆ นี้จะลอยขึ้นจากศูนย์กลางของเซลล์ เย็นตัวลง แล้วจมลงสู่ส่วนที่มืดของดวงอาทิตย์เพื่อถ่ายเทความร้อน

“ตอนนี้เราได้เห็นรายละเอียดที่เล็กที่สุดของวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะแล้ว” โทมัส ริมเมลล์ (Thomas Rimmele) ผู้อำนวยการ DKIST กล่าว

แต่ถึงแม้ว่ากล้อง DKIST จะสามารถเก็บภาพพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุดในโลกออกมาได้ แต่อันที่จริงแล้วกล้องนี้ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ดี เพราะยังไม่ได้ติดตั้งอุปกรณ์เสริมอีกหลายตัว ซึ่งบอกได้เลยว่าถ้าหากอุปกรณ์เสริมทั้งหมดถูกติดตั้งเสร็จเรียบร้อยแล้ว กล้อง DKIST นี้จะกลายเป็นกล้องที่ดีที่สุดในโลกอย่างไม่ต้องสงสัย เพราะอุปกรณ์เสริมเหล่านี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกล้องให้มากขึ้น ทั้งช่วยให้กล้อง DKIST สามารถซูมเข้าไปถ่ายพื้นที่บนดวงอาทิตย์ได้ถึง 30 กิโลเมตร ซึ่งจะมีความละเอียดสูงกว่าเวอร์ชั่นเดิมถึง 5 เท่า!

นอกจากนี้ยังมีตัววัดค่าสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์อีกด้วย ซึ่งข้อมูลนี้จะทำให้เราได้คำตอบว่าทำไมส่วนโคโรนาที่เป็นพลาสมาในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ถึงร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์หลายล้านองศา รวมถึงมีอุปกรณ์รวบรวมข้อมูลทั้งเรื่องอุณหภูมิ โครงสร้าง และความเร็วของแสงอาทิตย์ที่จะไขปริศนาของดวงอาทิตย์ในอีกหลายๆ เรื่องอีกด้วย ซึ่งการติดตั้งอุปกรณ์เสริมนี้คาดว่าจะแล้วเสร็จภายในเดือนกรกฏาคม ปี 2020 นี้

“ภาพถ่ายนี้เป็นเพียงแค่จุดเริ่มต้นเท่านั้น” ดาวิด บาโบลท์ (David Boboltz) ผู้อำนวยการโครงการจากองค์กรเอ็นเอสเอฟ สาขาวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ กล่าว “อีกกว่า 6 เดือน ทีมนักวิทยาศาตร์ วิศวกร และช่างเทคนิคผู้ดูแลกล้อง DKIST จะเริ่มทดสอบและจัดทำกล้องโทรทรรศน์เพื่อให้พร้อมใช้งานาสำหรับกลุ่มวิจัยวิทยาศาสตร์แสงอาทิตย์นานาชาติ ซึ่งกล้องนี้จะสามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ในช่วง 5 ปีแรกที่มันเกิดได้มากกว่าข้อมูลทั้งหมดที่กาลิเลโอเคยหาได้ในช่วงปี 1612 เสียอีก”

สรุปได้ว่าภาพถ่ายดวงอาทิตย์นี้จะทำให้เราสามารถทำความเข้าใจดาวฤกษ์ที่เป็นศูนย์กลางของจักรวาลของเราได้มากขึ้น ซึ่งความรู้และความเข้าใจในเรื่องต่างๆ นี้จะสามารถนำไปต่อยอดในการศึกษาเรื่องอื่นๆ ได้ต่อไป และถ้าใครชอบบทความสาระดีดีอย่างนี้ ก็อย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ