ทุกวินาที
สสารหนึ่งล้านตันได้พวยพุ่งออกจากดวงอาทิตย์
ด้วยความเร็วหนึ่งล้านไมล์ต่อชั่วโมง
และมันก็อยู่ในแนวพุ่งชน
สู่โลก!
แต่ไม่ต้องวิตกไป
นี่ไม่ใช่เป็นฉากเปิดตัวหนังเรื่องใหม่ ของไมเคิล เบย์ (Michael Bay)
นี่เป็นการเดินทางของแสงขั้วโลก
แสงเหนือและแสงใต้
หรือที่รู้จักกันว่า ออโรรา โบเรียลิส (Aurrora Borealis)
และออโรรา ออสเตรลิส (Aurrora Australis) ตามลำดับ
เกิดเมื่ออนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์
เข้าชนกับอะตอมที่มีประจุเป็นกลาง ในชั้นบรรยากาศของเรา
พลังงานที่ถูกปลดปล่อยจากการชนนี้
ทำให้เกิดแสงที่ปรากฏออกมา
ที่มนุษย์เราตื่นตาไปกับมันมาหลายศตวรรษ
แต่การเดินทางของอนุภาคนั้น
ไม่ใช่เพียงแค่ออกจากดวงอาทิตย์ และเข้ามายังโลก
เหมือนกับการเดินทางข้ามภูมิประเทศ
มันมีการอ้อมไปไกล
และไม่มีใครให้ถามทางเสียด้วย
ลองมาตามการเดินทางข้ามกาแล็คซี่
โดยสนใจที่สามจุดของการเดินทาง:
ออกจากดวงอาทิตย์
หยุดจอดที่สนามแม่เหล็กโลก
และถึงชั้นบรรยากาศเหนือศีรษะของเรา
โปรตรอนและอิเล็กตรอนทำให้เกิดแสงเหนือ
ที่พวยพุ่งออกจากโคโรนา (corona) ของดวงอาทิตย์
โคโรนา คือชั้นนอกที่สุด
ของชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์
และเป็นหนึ่งในบริเวณที่ร้อนที่สุด
ความร้อนแบบถึงขีดสุดนี้ ทำให้ไฮโดรเจนของดวงอาทิตย์
และอะตอมของฮีเลียมสั่นไหว
และสลัดโปรตรอนและอิเล็กตรอนออก
ราวกับพวกมันถอดเสื้อออกในวันที่แดดจัด
ด้วยความใจร้อนและได้คุมบังเหียนในที่สุด
โปรตรอนและอิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้ เคลื่อนที่เร็วเกินกว่า
จะถูกดึงไว้ได้ด้วยแรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์
และรวมกลุ่มอยู่ด้วยกันเป็นพลาสม่า
ซึ่งคือ กลุ่มก๊าซที่มีประจุไฟฟ้า
พวกมันเดินทางห่างออกจากดวงอาทิตย์
ในรูปพลาสมาที่พัดกรรโชกอย่างต่อเนื่อง
ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ พายุสุริยะ (solar wind)
อย่างไรก็ดี โลกป้องกันพายุสุริยะ
จากการเดินทางพุ่งตรงของมันมายังโลก
โดยกำหนดทางอ้อมให้มัน
ซึ่งเรียกว่า แม็กนีโตสเฟียร์ (magnetosphere)
แม็กนีโตสเฟียร์ นั้นก่อตัว
จากกระแสแม่เหล็กของโลก
และเป็นเกราะกำบังดาวเคราะห์ของเราจากพายุสุริยะ
โดยส่งอนุภาคไปรอบๆ โลก
โอกาสของพวกมันที่จะเดินทางอย่างต่อเนื่อง
ลงไปยังชั้นบรรยากาศ
เกิดขึ้นเมื่อแม็กนีโตสเฟียร์นั้น
ต้านทานคลื่นลูกใหม่ของผู้เดินทางไว้ไม่อยู่
เหตุการณ์นี้เรียกว่า coronal mass ejection (CME)
และมันเกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ยิง
ลูกไฟพลาสม่าขนาดยักษ์เข้าไปในพายุสุริยะ
เมื่อ coronal mass ejection นี้
เข้าชนกับโลก
มันได้เอาชนะแม็กนีโตสเฟียร์
และทำให้เกิดการพายุสนามแม่เหล็ก
พายุนี้เข้ากดดันแม็กนีโตสเฟียร์
จนกระทั่งมันขาดออก
เหมือนกับยางยืดที่ถูกดึงมากเกินไป
เหวี่ยงอนุภาคบางส่วนนั้นเข้ามายังโลก
แนวสนามแม่เหล็กที่รวมตัวกันใหม่
ดึงพวกมันลงมาที่วงแหวนออโรรา
ซึ่งเป็นบริเวณ
ของแสงเหนือและแสงใต้
หลังจากเดินทางข้ามกาแล็คซีมา 93 ล้านไมล์
ในที่สุด อนุภาคจากดวงอาทิตย์
ก็ได้สร้างแสงอันพิศวงออกอวดโฉม ด้วยความช่วงเหลือจากเพื่อนๆ
เหนือจากพื้นผิวไป 20 ถึง 200 ไมล์
อิเล็กตรอนและโปรตรอนพบกันกับ
อะตอมของออกซิเจนและไนโตรเจน
และพวกมันก็ดีใจเสียจริงๆที่ได้พบกัน
อนุภาคจากดวงอาทิตย์เข้าแตะมือกับอะตอมพวกนี้
ส่งพลังงาน
ให้กับอะตอมของออกซิเจนและไนโตรเจนของโลก ที่มีประจุเป็นกลาง
เมื่ออะตอมในชั้นบรรยากาศ
ได้พบกับอนุภาค
พวกมันถูกกระตุ้นและปล่อยโฟตอน (photon)
โฟตอนเป็นปลดปล่อยพลังงานแบบเล็กๆ
ในรูปแบบของแสง
สีที่ปรากฏบนท้องฟ้านั้น
ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่อของโฟตอนของอะตอม
อะตอมออกซิเจนที่ได้รับการกระตุ้น
ให้สีเขียวและสีแดง
ในขณะที่อะตอมไนโตรเจนที่ถูกกระตุ้นนั้น
ให้สีฟ้าและสีแดงแก่
การปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดนี้
ก่อให้เกิดแสงเหนือและแสงใต้
แสงจากขั้วโลกจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดในคืนฟ้าโปร่ง
ในเขตที่ใกล้กับขั้วแม่เหล็กโลกเหนือและใต้
เวลากลางคืนนั้นเหมาะสม
เพราะว่าออโรรานั้นสลัวกว่าแสงอาทิตย์มาก
และไม่สามารถเห็นได้ในเวลากลางวัน
อย่าลืมที่จะมองขึ้นไปบนท้องฟ้า
และคอยติดตามแบบแผนพลังงานของดวงอาทิตย์
โดยเฉพาะจุดบอดบนดวงอาทิตย์หรือเปลวสุริยะ
เพราะพวกมันจะเป็นตัวชี้แนะที่ดี
สำหรับการพยากรณ์ออโรรา