ทำไมแสงเหนือจึงพลิ้วไหวเหมือนม่านบนท้องฟ้า

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

ตอนดูคลิปแสงเหนือแนวยาว มักเห็นริ้วสว่างบิดไปมาเหมือนม่านพลิ้ว บางช่วงพุ่งขึ้น บางช่วงค่อย ๆ ดับ คลิปเร่งเวลาทำให้การเปลี่ยนรูปดูเร็วขึ้น สิ่งที่เห็นคือแสงในบรรยากาศชั้นบนที่กำลังเปลี่ยนรูป

แสงออโรราเกิดในบรรยากาศชั้นบน เมื่ออิเล็กตรอนพลังงานสูงถูกนำลงมาตามเส้นสนามแม่เหล็กโลกและชนกับก๊าซในอากาศ อะตอมที่ได้รับพลังงานจะปล่อยแสงออกมา NOAA ระบุว่าแสงออโรราส่วนใหญ่อยู่สูงจากพื้นโลกราว 80–500 กิโลเมตร ส่วนรูปทรงที่เห็นขึ้นอยู่กับบริเวณที่มีอนุภาคไหลลงไปชนก๊าซ

ความพลิ้วจึงเกิดจากแนวสว่างที่เปลี่ยนตำแหน่งและความเข้ม เมื่อกระแสอนุภาคและพลังงานในแมกนีโตสเฟียร์เปลี่ยน ส่วนหนึ่งของท้องฟ้าสว่างขึ้น ขณะที่อีกส่วนจางลง เส้นแสงเรียวยาวที่เกาะตามแนวสนามแม่เหล็กจึงดูเหมือนกำลังพริ้ว มุมมองจากพื้นโลกจึงเห็นแนวแสงเคลื่อนไหวเมื่อบริเวณที่เปล่งแสงเปลี่ยนไป

บันทึกของ NASA Earth Observatory จากสถานีอวกาศนานาชาติอธิบายว่าแสงเหนือก่อตัวเป็นโค้งใหญ่ แล้วมีริ้วคล้ายม่านทอดออกจากแนวนั้น จุดสว่างบางแห่งเกิดขึ้นและหายไป ก่อนกลายเป็นเส้นที่ชี้ขึ้นด้านบน เมื่อมองจากอวกาศ ริ้วเหล่านี้ปรากฏเป็นเส้นโค้งหรือจุดสว่างตามช่วงเวลา ครั้งหนึ่ง ISS บินผ่านแนวม่านเหนือแคนาดา ลูกเรือเห็นเส้นเขียวบางเส้นโค้ง บางเส้นเป็นจุดสว่าง คล้ายมองเห็นรายละเอียดของแสงจากด้านใน

NOAA อธิบายว่าแถบออโรราอาจเริ่มบิดและแกว่งใกล้เที่ยงคืน จากนั้นขยายจนสว่างเต็มท้องฟ้าในช่วงที่เรียกว่า auroral substorm พายุย่อยนี้เกิดเมื่อพลังงานที่สะสมอยู่ในสนามแม่เหล็กโลกถูกปล่อยออกมาและส่งอนุภาคลงสู่บรรยากาศ แนวแสงจึงเปลี่ยนเร็วขึ้นและครอบคลุมพื้นที่กว้างกว่าเดิม แต่ละส่วนอาจสว่างและจางไม่พร้อมกัน จึงเห็นเป็นแนวพับหรือคลื่นที่เปลี่ยนรูปไม่สม่ำเสมอตลอดแถบ

คำว่า “ม่าน” อธิบายรูปทรงของริ้วแสงที่เรียงเป็นแนวสูงและมีเส้นพับ แสงเกิดตามแนวสนามแม่เหล็ก ส่วนตำแหน่งและความสว่างเปลี่ยนเมื่อพลังงานกับจำนวนอนุภาคที่ตกลงมาเปลี่ยนไป จึงเห็นเป็นแถบขนาดใหญ่ที่กำลังบิดและขยายตัว

เมื่อถ่ายคลิปแสงเหนือแบบเร่งเวลา การเปลี่ยนรูปร่างที่เกิดตลอดหลายนาทีถูกรวมให้เห็นภายในไม่กี่วินาที จึงดูเหมือนริ้วแสงพุ่งหรือพลิ้วอย่างรวดเร็ว ความเร็วในคลิปไม่เท่ากับความเร็วที่ตาเห็นจริง และไม่ควรใช้วิดีโอเพียงอย่างเดียวสรุปว่ามีเหตุการณ์บนดวงอาทิตย์แบบใดกำลังเกิดขึ้น

คลิปเร่งเวลาช่วยให้เห็นการบิดและขยายของริ้วแสงชัดขึ้น แต่ภาพจากพื้นโลกเพียงอย่างเดียวบอกไม่ได้ว่าเหตุการณ์บนดวงอาทิตย์แบบใดเป็นตัวกระตุ้น เมื่อนักวิทยาศาสตร์ศึกษาการเปลี่ยนรูป จึงต้องเทียบภาพกับข้อมูลดาวเทียมหรือการวัดสนามแม่เหล็กประกอบ