พายุแม่เหล็กคืออะไร? เมื่อ ‘ดวงอาทิตย์’ อาจส่งผลให้ ‘โลก’ ไฟดับ สัญญาณหาย เห็นแสงออโรรา

เมื่อไม่นานมานี้เกิดแสงออโรราหรือแสงเหนือ-แสงใต้ในหลายประเทศทั่วโลก เช่น สหรัฐอเมริกา แคนาดา และญี่ปุ่น 

ความสวยงามของแสงหลากสีนี้เกิดขึ้นจาก ‘พายุแม่เหล็ก’ (Geomagnetic Storm) ที่จะส่งผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กโลกในแมกนีโตสเฟียร์ (Magnetosphere) ของโลกอย่างรุนแรง

ปรากฏการณ์นี้เริ่มเกิดขึ้นเมื่อมีการแลกเปลี่ยนพลังงานจากลมสุริยะ (Solar Wind) ไปยังสภาพแวดล้อมในอวกาศรอบๆ โลก ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในกระแสพลาสมา (สถานะที่สี่ของสสารนอกเหนือจากของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) และสนามแม่เหล็กของโลกในแมกนีโตสเฟียร์ (Magnetosphere:บริเวณในอวกาศที่ล้อมรอบดาวเคราะห์ ซึ่งถูกควบคุมและปกป้องโดยสนามแม่เหล็กภายในของดาวเคราะห์ดวงนั้น)

แต่นอกจากพายุแม่เหล็กจะส่งผลให้เกิดแสงเหนือ-แสงใต้ขึ้นแล้ว พายุแม่เหล็กนี้ยังส่งผลกระทบต่อเทคโนโลยีและระบบต่างๆ บนโลกได้ในหลายด้าน เช่น ระบบไฟฟ้า ระบบดาวเทียม ระบบการสื่อสารและนำทาง นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กอาจทำให้สัตว์บางชนิดสับสนทิศทางได้ เช่น นก วาฬ โลมา เต่าทะเล หรือปลาแซลมอน เนื่องจากในร่างกายสัตว์บางชนิดมีโปรตีนคริปโตโครม (cryptochrome) ที่มีปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กหรืออนุภาคแมกนีไทต์ที่ทำหน้าที่เป็นเข็มทิศชีวภาพได้

เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม 2025 NOAA ออกประกาศเฝ้าติดตามพายุแม่เหล็กโลกระดับรุนแรงมาก (G4:ความรุนแรงมีระดับ G1-5 รุนแรงจากน้อยที่สุดไปมากที่สุด) ในวันที่ 2 มิถุนายน 2025  แม้ครั้งนี้พายุแม่เหล็กจะไม่กระทบกับประเทศไทย แต่พายุแม่เหล็กถือเป็นปรากฏการณ์ใหญ่ระดับโลกที่ชวนน่าสงสัยว่าที่ผ่านมาพายุแม่เหล็กเคยส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกอย่างไรบ้างและมนุษย์พัฒนาการรับมือสถานการณ์นี้อย่างไร

เหตุการณ์พายุแม่เหล็กโลกครั้งสำคัญในอดีต

พายุแม่เหล็กเกิดขึ้นมาอย่างเนิ่นนานนับตั้งแต่มีดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์บริวาร นอกจากโลกแล้ว ดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะก็เกิดพายุแม่เหล็กได้เช่นกัน นั่นหมายความว่าในดาวเคราะห์อื่นๆ ก็เกิดปรากฏการณ์แสงเหนือ-แสงใต้ได้เช่นกัน แต่จะส่งผลกระทบแตกต่างกันไปตามสภาวะของดาวเคราะห์นั้นๆ โดยขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งของสนามแม่เหล็ก

โดยดาวพฤหัสมีสนามแม่เหล็กแข็งแกร่งมากเป็นอันดับ 1 ขณะที่โลกอยู่อันดับที่ 5 ซึ่งถือว่าแข็งแกร่งพอที่จะปกป้องสิ่งมีชีวิตจากลมสุริยะได้อย่างดี แต่ในอดีตพายุแม่เหล็กที่รุนแรงก็ส่งผลกระทบต่อคนบนโลกจนถึงขั้นอันตรายอยู่หลายครั้งเช่นกัน และมีพายุแม่เหล็กระดับ G5 หรือรุนแรงที่สุดบันทึกไว้ถึง 4 เหตุการณ์ได้แก่

1.เหตุการณ์คาร์ริงตัน (The Carrington Event)

เมื่อ 1-2 กันยายน 1859 ถือเป็นพายุแม่เหล็กที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ เพราะตอนนั้นเกิดการปะทุของเปลวสุริยะ (Solar Flare) ทำให้เกิดผลกระทบขนาดใหญ่ของพลาสมาและสนามแม่เหล็กจากชั้นโคโรนา (ชั้นบรรยากาศนอกสุด) ของดวงอาทิตย์

ในตอนนั้นมีการบันทึกว่าเกิดแสงเหนือและแสงใต้สว่างจ้าจนสามารถมองเห็นได้ในละติจูดที่ต่ำมาก เช่น ในแถบแคริบเบียน, ฮาวาย, โคลอมเบีย, และแม้กระทั่งประเทศไทยในบางพื้นที่ก็มีรายงานการพบเห็น หรือบางคนเล่าว่าสามารถอ่านหนังสือพิมพ์ได้ด้วยแสงออโรราตอนกลางคืน

ขณะที่ระบบสื่อสารหลักในตอนนั้นอย่างระบบโทรเลข ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง ในบางสถานีมีสายโทรเลขเกิดประกายไฟและไฟไหม้ ผู้ดูแลระบบโทรเลขบางคนถึงกับถูกไฟดูด และด้วยกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่รุนแรงมาก ทำให้ระบบโทรเลขสามารถส่งข้อความได้เองโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ในบางครั้ง

นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าหากเหตุการณ์ระดับคาร์ริงตันเกิดขึ้นในปัจจุบัน อาจทำให้ระบบไฟฟ้าดับทั่วโลกนานหลายเดือนหรือหลายปี ส่งผลกระทบอย่างมหาศาลต่อโครงสร้างพื้นฐานและเศรษฐกิจโลก

2. พายุสุริยะเดือนมีนาคม 1989

เกิดไฟฟ้าดับในควิเบก แคนาดา ทำให้ระบบส่งกระแสไฟฟ้าของบริษัท Hydro-Québec ในรัฐควิเบก ประเทศแคนาดา เกิดทำให้ระบบล่มและไฟฟ้าดับเป็นวงกว้างเป็นเวลากว่า 9 ชั่วโมง ส่งผลกระทบต่อประชาชนมากกว่า 6 ล้านคน นอกจากนี้ยังส่งผลให้ดาวเทียมหลายดวงมีปัญหาในการทำงานและสื่อสาร

3.เหตุการณ์พายุสุริยะฮัลโลวีน (Halloween Solar Storms) ปี 2003

ความรุนแรงของเหตุการณ์นี้รุนแรงใกล้เคียงกับเหตุการณ์คาร์ริงตัน ส่งผลให้มีการรบกวนระบบไฟฟ้าในหลายประเทศ แต่ความเสียหายส่วนใหญ่ลดลง เนื่องจากหลายประเทศมีการเตรียมการที่ดีขึ้น แต่ระบบดาวเทียมยังคงได้รับผลกระทบ ทำให้บางดวงไม่สามารถใช้งานได้ชั่วคราวและส่งผลให้เกิดการรบกวนสัญญาณวิทยุและระบบ GPS

4.พายุแม่เหล็กโลกเดือนพฤษภาคม 2024

เมื่อปีที่แล้ว เกิดพายุแม่เหล็กโลกในระดับรุนแรงสูงสุด (G5) เป็นครั้งแรกในรอบกว่า 20 ปี ส่งผลให้ในหลายประเทศสามารถมองเห็นแสงเหนือและแสงใต้ได้ในละติจูดที่ต่ำกว่าปกติมาก รวมถึงบางพื้นที่ในยุโรปและสหรัฐอเมริกาที่ปกติไม่สามารถมองเห็นได้

แต่ครั้งนั้นมีความเสียหายที่ไม่รุนแรงมากเท่าที่คาดการณ์ไว้ เนื่องจากมีการเตรียมพร้อมและระบบป้องกันที่ทันสมัยขึ้น แม้จะมีรายงานการรบกวนต่อระบบไฟฟ้าและดาวเทียมบางส่วนอยู่บ้าง

เราป้องกันและเตรียมพร้อมสำหรับพายุแม่เหล็กอย่างไร

บทเรียนจากเหตุการณ์ในอดีตส่งเสริมให้เกิดการพัฒนาระบบป้องกันมากขึ้นและมีองค์ความรู้ในเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่เข้ามาช่วยให้เกิดความเข้าใจต่อปรากฏการณ์เหล่านี้มากขึ้น

ปัจจุบันองค์กรต่างๆ เช่น NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) และ NASA มีเครือข่ายดาวเทียมเฝ้าระวังดวงอาทิตย์และสภาพอวกาศที่คอยเฝ้าสังเกตดวงอาทิตย์ และวัดความรุนแรงของลมสุริยะก่อนที่จะมาถึงโลกได้ ซึ่งปี 2025 นี้สะท้อนให้เห็นชัดว่าการทำงานของดาวเทียมเฝ้าระวังช่วยให้มีการเตรียมพร้อมมากขึ้น

นอกจากนี้ยังมีแบบจำลองเชิงพยากรณ์ (Predictive Models) ที่สามารถทำนายความเร็ว ทิศทาง และความรุนแรงของเปลวสุริยะ รวมถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับสนามแม่เหล็กโลก เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นทั้งหมดนี้ส่งผลให้เกิดระบบแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์ที่สามารถส่งข้อมูลเตือนภัยไปยังผู้เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมต่างๆ (เช่น ผู้ให้บริการระบบไฟฟ้า, ดาวเทียม, การบิน) เพื่อให้มีเวลาเตรียมตัวได้อย่างทันท่วงที

ส่วนระบบไฟฟ้าและระบบดาวเทียมก็มีการเสริมความทนทานต่อการรบกวนจากพายุแม่เหล็กมากขึ้น เช่น การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันกระแส GIC (Geomagnetically Induced Currents) เพื่อไม่ให้กระแสที่เกิดจากพายุแม่เหล็กไหลเข้าสู่หม้อแปลง เช่นเดียวกันกับดาวเทียมที่เร่ิมมีการออกแบบให้มีความทนทานต่อรังสีมากขึ้น รวมถึงปรับตำแหน่งวงโคจรเพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของอนุภาคพลังงานสูง

ขณะที่ระบบสื่อสารและนำทางก็มีการปรับเพิ่มช่องสัญญาณสำรองหรือการเปิดรับสัญญาณจากดาวเทียมได้หลายความถี่และหลายระบบมากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำและความทนทานต่อการถูกรบกวน

การเตรียมการและรับมือในปัจจุบันถือว่าดีขึ้นมากเมื่อเปรียบเทียบกับเหตุการณ์ในอดีต แต่พายุแม่เหล็กยังคงส่งผลกระทบต่อโลกได้ โดยเฉพาะหากเกิดความรุนแรงมากยิ่งต้องเตรียมรับมือในหลากหลายด้าน

การให้ข้อมูลเรื่องเหล่านี้ต่อประชาชนจึงเป็นเรื่องสำคัญมาก เพื่อเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับพายุแม่เหล็กโลกและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้น เช่น การเตรียมไฟฉายหรือแบตเตอรี่สำรองหากไฟฟ้าดับ รวมไปถึงหน่วยงานและธุรกิจที่ต้องพึ่งพาระบบเทคโนโลยีต้องมีการจัดทำแผนฉุกเฉินต่อสถานการณ์

อ้างอิง:NOAA(1,2,3), NASA(1,2), European Space Agency, usgs.gov, space.com, สมาคมดาราศาสตร์ไทย