กลุ่มดาวเทียม Swarm ของ ESA สามารถตรวจจับสัญญาณแม่เหล็กอ่อน ๆ จากปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงซึ่งพบว่าสามารถใช้ทำนายการกระจายตัวของแมกมาใต้พื้นมหาสมุทรได้

เชื่อหรือไม่ว่าน้ำเค็มบนโลกนั้นสามารถสร้างสัญญาณแม่เหล็กที่สามารถตรวจจับจากอวกาศได้ น้ำเค็มหรือน้ำในมหาสมุทรมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าอยู่แล้ว การเคลื่อนตัวของน้ำปริมาณมหาศาลจากปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงที่ตัดกับเส้นแรงแม่เหล็กของโลก จึงเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นมา และกระแสไฟฟ้านี้ก็เหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กอ่อน ๆ อีกที ซึ่งสนามแม่เหล็กที่เกิดจากน้ำขึ้น-น้ำลงนี้ สามารถตรวจวัดได้จากอวกาศ

ภาพวาดอธิบายปรากฏการณ์ที่สัญญาณสนามแม่เหล็กของแมกมาและสนามแม่เหล็กของมหาสมุทรสร้างร่องรอยที่เป็นเอกลักษณ์ที่สามารถทำนายการกระจายตัวของแมกมาใต้มหาสมุทรความละเอียดสูงได้

โครงการดาวเทียม Swarm ของ ESA เป็นกลุ่มดาวเทียมสามดวงที่ทำหน้าที่ในการตรวจจับสัญญาณสนามแม่เหล็กด้วยความแม่นยำสูง ดาวเทียมทั้งสามดวงจะโคจรอยู่ในช่วงระดับความสูง 462-511 กิโลเมตร ทำให้สามารถแยกแยะลักษณะสัญญาณแม่เหล็กที่เกิดจากแหล่งกำเนิดที่แตกต่างกันได้ไม่ว่าจะเป็นจากใต้โลกหรือจากบนผิวโลก

ประโยชน์จาก Swarm คือการที่เราสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงพลวัตของสนามแม่เหล็กโลกไปจนถึงพลวัตของมหาสมุทรได้จากสัญญาณสนามแม่เหล็ก เช่น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและระดับความเค็มของน้ำในมหาสมุทร ซึ่งวิธีการนี้ถูกนำมาพัฒนาต่อยอดเป็นระบบตรวจจับน้ำใต้ผิวน้ำแข็งของดวงจันทร์น้ำแข็งที่อยู่ในยานอวกาศทั้งสองลำ ได้แก่ JUICE และ Europa Clipper ที่จะใช้เครื่องตัววัดความเค็มของน้ำใต้ผิวน้ำแข็งผ่านการตรวจจับสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า

เมื่อปลายปี 2024 ได้มีงานวิจัยที่ใช้งานข้อมูลจาก Swarm มาวิเคราะห์และพบความสัมพันธ์ระหว่างพลวัตของน้ำในมหาสมุทรและแมกมาใต้มหาสมุทร นำมาสู่การทำนายการกระจายตัวของแมกมาใต้มหาสมุทรที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งงานวิจัยนี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Philosophical Transactions of the Royal Society A ซึ่งเป็นวารสารวิชาการด้านวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดในโลก

ภาพวาดของกลุ่มดาวเทียม Swarm

การตรวจวัดในงานวิจัยนี้ได้ใช้ข้อมูลจากฝูงดาวเทียม Swarm ร่วมด้วยกับ CHAMP โดยทำการเปรียบเทียบสัญญาณสนามแม่เหล็กที่ตรวจวัดได้กับระดับน้ำขึ้น-น้ำลงที่มีความแม่นยำสูงและสภาพการนำไฟฟ้าของชั้นแมนเทิลใต้มหาสมุทร และทำการเปรียบเทียบอีกชั้นหนึ่งกับข้อมูลของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สัญญาณแม่เหล็กโลกแบบสามมิติ ซึ่งจากการศึกษาได้พบความสอดคล้องที่เข้ากันของข้อมูลสัญญาณแม่เหล็กที่ตรวจวัดได้ซึ่งเข้ากับปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงและการกระจายตัวของแมกมาใต้มหาสมุทร

หมายความว่าตอนนี้เราสามารถทราบการกระจายตัวของแมกมาใต้มหาสมุทรผ่านการตรวจวัดน้ำขึ้น-น้ำลงจากสัญญาณแม่เหล็กที่ได้จากดาวเทียมนอกอวกาศได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าทึ่งเป็นอย่างมาก และอาจจะทำให้เราทำความเข้าใจและทำนายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆ ได้ดียิ่งขึ้น เช่น อาจนำมาใช้ในการทำนายการระเบิดของภูเขาไฟในมหาสมุทร

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : ESA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

Swarm พบสัญญาณแม่เหล็กน้ำขึ้น-น้ำลง ระบุการกระจายตัวแมกมาใต้โลกได้