กิจกรรมสุริยะที่รุนแรงช่วยเร่งเศษซากอวกาศโบราณที่ตกลงสู่โลก

ชิ้นส่วนของดาวเทียมที่ถูกทิ้งร้างตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ลงมายังโลกเร็วกว่ามากเมื่อดวงอาทิตย์เข้าสู่ช่วงที่มีกิจกรรมที่รุนแรง นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์วัตถุ 17 ชิ้นในวงโคจรต่ำในรอบ 36 ปี และระบุกลไกที่เร่งการยุบตัวของวงโคจร กล่าวคือ อุณหภูมิของเทอร์โมสเฟียร์ที่ร้อนขึ้นทำให้เกิดการขยายตัวของชั้นบรรยากาศและเพิ่มแรงลากต่อวัตถุ งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Frontiers in Astronomy and Space Sciences และได้รับความเกี่ยวข้องที่สำคัญในปี พ.ศ. 2567 ในช่วงที่มีปริมาณแสงอาทิตย์สูงสุดล่าสุด ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูง

วัฏจักรสุริยะมีอิทธิพลต่อเศษซากที่ตกลงมาอย่างไร

ดวงอาทิตย์สลับระหว่างช่วงสงบและช่วงที่รุนแรงในวัฏจักรประมาณ 11 ปี ในช่วงที่มีกัมมันตภาพรังสี จุดดับดวงอาทิตย์จะทวีคูณและการปล่อยแสงอาทิตย์จะรุนแรงขึ้น รวมถึงรังสีอัลตราไวโอเลตและอนุภาคที่มีประจุด้วย พลังงานที่เพิ่มขึ้นนี้จะทำให้เทอร์โมสเฟียร์ร้อนโดยตรง ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกที่ขยายออกไปในระดับความสูงประมาณ 100 ถึง 1,000 กิโลเมตร

การขยายตัวของเทอร์โมสเฟียร์ทำให้เกิดผลกระทบทันทีต่อวัตถุในวงโคจร โดยจะเพิ่มความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศในบริเวณที่ดาวเทียมและเศษซากต่างๆ ไหลเวียน ทำให้เกิดความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของเศษชิ้นส่วนมากขึ้น ขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ช้าลง วัตถุเหล่านี้จะค่อยๆ ลดระดับความสูงและเคลื่อนลงมายังโลกเร็วขึ้น ซึ่งช่วยลดเวลาที่ใช้ในวงโคจรลงอย่างมาก

เกณฑ์การเปลี่ยนแปลงที่ค้นพบโดยนักวิจัย

ทีมติดตามชิ้นส่วน 17 ชิ้นที่ระดับความสูงระหว่าง 600 ถึง 800 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลก ซึ่งเป็นวัตถุที่โคจรรอบวงโคจรทุกๆ 90 ถึง 120 นาที พวกเขาเปรียบเทียบประวัติวงโคจรกับบันทึกที่รวบรวมโดยศูนย์วิจัยธรณีศาสตร์แห่งเยอรมนี รวมถึงข้อมูลจุดบอดบนดวงอาทิตย์และการปล่อยคลื่นวิทยุจากแสงอาทิตย์ การค้นพบนี้แม่นยำ: เมื่อกิจกรรมจุดดับดวงอาทิตย์เกินประมาณสองในสามของความเข้มสูงสุดของมัน การสลายตัวของวงโคจรก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ดร. Ayisha Ashruf นักวิจัยจากศูนย์อวกาศ Vikram Sarabhai กล่าวว่าเศษอวกาศรอบโลกจะสูญเสียระดับความสูงเร็วขึ้นมากเมื่อดวงอาทิตย์มีการเคลื่อนไหวมากขึ้น เธอเสริมว่าเป็นครั้งแรกที่มีการบันทึกพฤติกรรมที่เร่งความเร็วอย่างน่าทึ่งเมื่อกิจกรรมสุริยะเกินระดับที่กำหนด นักวิจัยพบว่าเกณฑ์นี้ไม่ได้เชื่อมโยงกับปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่คงที่ แต่เกี่ยวข้องกับความใกล้เคียงของดวงอาทิตย์กับกิจกรรมจุดสูงสุด โดยการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงมีส่วนสำคัญต่อผลกระทบที่สังเกตได้

Leia Tambem

พัคมีซอนกลับมาดูทีวีอีกครั้งหลังต่อสู้กับมะเร็งเต้านม

ฮิโรชิม่า คาร์ป คอนเฟิร์ม โทโคดะ พบ นิปปอน แฮม นัดที่ 3 หลังเกมเลื่อนเพราะฝนตก

รถรุ่นเก่าที่ได้รับการดูแลไม่ดีจะประสบปัญหาเมื่อใช้น้ำมันเบนซิน E10

เศษซากโบราณเป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว

เศษซากต่างจากดาวเทียมที่ทำงานอยู่ตรงที่เศษซากไม่ได้ใช้ระบบขับเคลื่อนเพื่อรักษาระดับความสูงไว้ ทำให้เป็นตัวบ่งชี้เฉพาะสำหรับการวัดการสลายตัวของวงโคจรตามธรรมชาติที่เกิดจากสภาพบรรยากาศเพียงอย่างเดียว วัตถุที่ถูกติดตามทั้ง 17 ชิ้นนั้นกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้งในช่วง 36 ปีของการสังเกตการณ์ ทำให้สามารถบันทึกพฤติกรรมการโคจรของพวกมันได้อย่างต่อเนื่อง

• ระยะจรวดเก่าในวงโคจร
• ชิ้นส่วนของดาวเทียมถูกทำลายจากการชนกัน
• ยานอวกาศไม่ได้ใช้งานมานานหลายทศวรรษ
• ชิ้นส่วนจากการชนกันของวงโคจรครั้งก่อน
• วัสดุทดสอบและการทดลองที่ถูกทิ้งร้าง

เครื่องจักรที่ถูกลืมเหล่านี้ เปิดตัวในทศวรรษปี 1960 ยังคงมีส่วนสนับสนุนวิทยาศาสตร์สมัยใหม่โดยทำหน้าที่เป็นเครื่องมืออันมีค่าสำหรับการศึกษาผลกระทบระยะยาวของกิจกรรมแสงอาทิตย์บนเทอร์โมสเฟียร์ และผลกระทบต่อการดำเนินงานในอวกาศในอนาคต

ผลกระทบโดยตรงต่อดาวเทียมปฏิบัติการและภารกิจในอนาคต

การค้นพบนี้มีผลกระทบอย่างเป็นรูปธรรมต่อผู้ปฏิบัติงานดาวเทียมในวงโคจรโลกต่ำ ดาวเทียมประสบกับแรงลากเช่นเดียวกับเศษซาก ซึ่งหมายความว่าช่วงที่มีกิจกรรมบนดวงอาทิตย์รุนแรงจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนบ่อยขึ้นเพื่อรักษาวงโคจรให้มั่นคง การสลายตัวของวงโคจรที่เร็วขึ้นส่งผลต่อทั้งการใช้เชื้อเพลิงและระยะเวลาภารกิจที่คาดหวัง ดาวเทียมที่ปล่อยใกล้กับช่วงระยะเวลาสูงสุดของดวงอาทิตย์อาจต้องใช้เชื้อเพลิงสำรองเพิ่มเติมเพื่อทำการแก้ไขวงโคจรให้บ่อยขึ้น ซึ่งแสดงถึงต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มเติมและอาจลดอายุการใช้งานของภารกิจอวกาศที่วางแผนไว้

การวางแผนภารกิจในอนาคตจะต้องพิจารณาวัฏจักรสุริยะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและอายุการใช้งานของดาวเทียม การวิจัยตอกย้ำความสำคัญของการติดตามกิจกรรมแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องและผลที่ตามมาสำหรับการดำเนินงานในวงโคจร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวงโคจรโลกต่ำถูกแออัดมากขึ้นโดยดาวเทียมสังเกตการณ์ ระบบการสื่อสาร และกลุ่มดาวทางอินเทอร์เน็ต เช่น Starlink