ระบบสุริยะของเรามีหาง!

ยานอวกาศนาซาสังเกตพบระบบสุริยะของเรามีหาง หลังจากนักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานมานานแล้วว่าน่าจะมี ซึ่งนับเป็นการสำรวจพบเป็นครั้งแรก

ข้อมูลจากเว็บไซต์องค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐ (นาซา) ระบุว่า มีการสันนิษฐานมานานแล้วว่า ระบบสุริยะของเราน่าจะมีหาง เพราะไม่ต่างจากวัตถุอื่นๆ ที่เคลื่อนจากตัวกลางหนึ่งไยังอีกตัวกลางหนึ่ง ทำให้อนุภาคก่อละอองไอไว้เบื้องหลัง

หากแต่ไม่เคยมีใครสังเกตพบหางของระบบสุริยะหรือสุริยมณฑล (heliosphere) กระทั่งล่าสุดนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ข้อมูลยานอวกาศของนาซาชื่อไอบิกซ์ (Interstellar Boundary Explorer: IBEX) ทำแผนที่กำหนดขอบเขตของสุริยมณฑลและพบสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า คือหางของระบบสุริยมณฑล

หางดังกล่าวถูกตั้งชื่อเรียกว่า "เฮลิโอเทล" (heliotail) ซึ่งเป็นผลพวงจากการรวบรวมข้อมูลสังเกตการณ์จากการสร้างภาพ 3 ปีแรกของยานไอบิกซ์ และทีมศึกษาได้ภาพหางที่เป็นการรวมกันระหว่่งอนุภาคที่เคลื่อนที่เร็วและอนุภาคที่เคลื่อนตัวช้า และได้รายงานลงวารสารดิแอสโตรฟิสิคัลเจอร์นัล (The Astrophysical Journal)

เว็บไซต์นาซายังอธิบายลักษณะหางดังกล่าวว่า อนุภาคที่เคลื่อนตัวช้าเป็นแฉกอยู่ด้านข้างสุริยมณฑล ส่วนอนุภาคที่เคลื่อนที่เร็วเป็นแฉกอยู่ด้านบนและด้านล่าง และโครงสร้างหมดหมุนเกลียว ไปตามแรงผลักและแรงดึงของสนามแม่เหล็กด้านนอกระบบสุริยะ

เดวิด แมคโคมาส (David McComas) หัวหน้าทีมวิจัยในรายงานจากสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ (Southwest Research Institute) ในซานอันโตนิโอ เท็กซัส และเป็นผู้ตรวจการณ์หลักในโครงการยานไอบิกซ์ กล่าวว่า หลายๆ แบบจำลองชี้ว่าเฮลิโอเทลน่าจะเป็นแบบนั้นแบบนี้ แต่ไม่เคยมีใครสังเกตพบ เรามักทำห่างเหล่านั้นหายไปจากหน้ารายงาน ทำให้เราไม่สามารถพิจารณาได้ว่าหน้าตาของหางนั้นจะเป็นอย่างไร

ขณะที่กล้องโทรทรรศน์จำนวนมากพบหางแบบดังกล่าวรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น แต่กลับเป็นเรื่องยากที่จะมองหาหางแบบเดียวกันนี้ของดาวฤกษ์เราเอง ก่อนหน้านี้ยานไพโอเนียร์ 10 (Pioneer 10) ได้มุ่งไปยังหางดังกล่าวหลังจากผ่านวงโคจรของดาวเนปจูนเมื่อปี 1983 แต่ยานก็หมดพลังงานก่อนที่จะเข้าไปอยู่ในหาง ทำเราไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับหางของระบบสุริยะจากยานโดยตรง

นาซาระบุว่าการเฝ้าดูหางดังกล่าวจากทีไกลๆ เป็นเรื่องยาก เพราะอนุภาคนหางนั้นที่ทะลุสุริยมณฑลไปนั้นไม่ส่องสว่าง ดังนั้น เราจึงไม่สามารถมองเห็นได้ง่ายๆ ขณะที่ยานไอบิกซ์ทำแผนที่บริเวณดังกล่าวได้ด้วยการวัดอนุภาคที่เป็นกลาง ซึ่งเกอดจากการชนกันที่ขอบสุริยมณฑล

เทคนิคดังกล่าเรียกว่าการบันทึกภาพอะตอมเป็นกลางปริมาณมหาศาล โดยอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นทางของอนุภาคเป็นกลางนั้นไม่ได้ส่งผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กของสุริยมณฑล และอนุภาคดังกล่าวเดินทางเป็นเส้นตรงจากการชนเข้ากับยานไอบิกซ์ ดังนั้น การสังเกตบริเวณที่อนุภาคเป็นกลางเหล่านี้เดินทางมา จะช่วยอธิบายเกิดอะไรขึ้นกับอาณาบริเวณที่อยู่ไกลๆ นั้น

การเดินทางของอนุภาคเหล่านี้เริ่มต้นหลายปีก่อนจะพุ่งชนเครื่องมือของยานไอบิกซ์ และยังรวมเข้ากับอนุภาคจากดวงอาทิตย์ที่พุ่งออกไปในทุกทิศทาง แม้กระทั่งชะลอตัวและเบนไปตามหางของระบบสุริยะ เนื่องจากแรงดันจากกระแสดูดเข้าของวัตถุระหว่างดวงดาว โดยอนุภาคมหาศาลนั้นจะถอยกลับอยู่ภายในของสุริยมณฑลซึ่งเป็นชั้นบางๆ ที่เรียกว่า "เฮลิโอพอส" (heliopause)

นาซายังอธิบายอีกว่าเมื่ออนุภาคของอะตอมกลางซึ่งเคลื่อนช้ากว่า ชนเข้ากับอนุภาคมีประจุที่เคลื่อนที่เร็วกว่าจากดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน ส่งผลให้ได้อนุภาคมีประจุที่เคลื่นที่ช้าลงและอะตอมเป็นกลางที่เคลื่อนที่เร็วขึ้น อนุภาคเป็นกลางเหล่านั้นไม่มุ่งตรงไปยังสนามแม่เหล็ก แต่พุ่งตรงไปยังทิศทางทถูกชี้ในชั่วขณะนั้น และบางครั้งใช้เวลาเดินทางหลายปีกว่าจะถูกตรวจจับได้โดยไอบิกซ์