ดวงดาวหายไปต่อหน้าต่อตาเรา

จากส่วนโค้งเรืองแสงของทางช้างเผือกไปจนถึงกลุ่มดาวที่สลับซับซ้อนหลายสิบดวง ตาเปล่าของมนุษย์น่าจะสามารถรับรู้ดวงดาวหลายพันดวงในคืนที่มืดมิดได้อย่างชัดเจน น่าเสียดายที่มลพิษทางแสงที่เพิ่มขึ้นได้แย่งชิงผู้คนประมาณ 30% ทั่วโลกและผู้คนประมาณ 80% ในสหรัฐอเมริกาในยามค่ำคืนของกาแลคซีบ้านเกิดของพวกเขา บทความใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science สรุปว่าปัญหาเลวร้ายลงอย่างรวดเร็ว การวิจัยทางวิทยาศาสตร์พลเมืองฉบับใหม่ได้เปิดเผยปัญหาที่น่าตกใจเกี่ยวกับ 'แสงเรืองแสง' ซึ่งเป็นการส่องสว่างแบบกระจายของท้องฟ้ายามค่ำคืนซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของมลภาวะทางแสง ข้อมูลสำหรับการศึกษานี้มาจากการสังเกตการณ์จากฝูงชนที่รวบรวมจากทั่วโลกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม Globe at Night ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ดำเนินการโดย NOIRLab ของ NSF และพัฒนาโดย Connie Walker นักดาราศาสตร์ NRAO การวิจัยเผยให้เห็นว่าแสงจากท้องฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วกว่าที่แสดงในการวัดความสว่างพื้นผิวโลกในเวลากลางคืนด้วยดาวเทียม "ในอัตราการเปลี่ยนแปลงนี้ เด็กที่เกิดในสถานที่ซึ่งมองเห็นดาวได้ 250 ดวงจะสามารถมองเห็นได้เพียง 100 ดวงเมื่ออายุครบ 18 ปี" คริสโตเฟอร์ ไคบา นักวิจัยจากศูนย์วิจัยธรณีศาสตร์แห่งเยอรมนีและผู้เขียนนำเรื่อง กระดาษรายละเอียดผลลัพธ์เหล่านี้ มลพิษทางแสงเป็นปัญหาที่คุ้นเคยและส่งผลเสียมากมาย ไม่เพียงแต่ต่อการปฏิบัติทางดาราศาสตร์เท่านั้น นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์ป่า เนื่องจากขัดขวางการเปลี่ยนแปลงวัฏจักรจากแสงแดดสู่แสงดาวที่ระบบทางชีววิทยาได้พัฒนาไปพร้อมกัน นอกจากนี้ การสูญเสียดวงดาวที่มองเห็นได้ยังเป็นการสูญเสียมรดกทางวัฒนธรรมของมนุษย์อย่างเจ็บปวด จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มนุษย์ตลอดประวัติศาสตร์มีทิวทัศน์ที่น่าประทับใจของท้องฟ้ายามค่ำคืนที่เต็มไปด้วยดวงดาว และผลกระทบของปรากฏการณ์ยามค่ำคืนนี้ปรากฏชัดในวัฒนธรรมโบราณ ตั้งแต่ตำนานที่ได้รับแรงบันดาลใจไปจนถึงโครงสร้างที่สร้างขึ้นในแนวเดียวกับเทห์ฟากฟ้า แม้จะเป็นปัญหาที่ทราบกันดี แต่การเปลี่ยนแปลงความสว่างของท้องฟ้าเมื่อเวลาผ่านไปนั้นยังไม่มีการบันทึกไว้อย่างดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับโลก Globe at Night รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการมองเห็นดาวทุกปีตั้งแต่ปี 2549* ทุกคนสามารถส่งการสังเกตผ่านเว็บแอปพลิเคชัน Globe at Night บนเดสก์ท็อปหรือสมาร์ทโฟน หลังจากป้อนวันที่ เวลา และสถานที่ที่เกี่ยวข้องแล้ว ผู้เข้าร่วมจะแสดงแผนที่ดาวจำนวนหนึ่ง จากนั้นพวกเขาจะบันทึกว่าสิ่งใดที่ตรงกับสิ่งที่พวกเขาเห็นบนท้อง ฟ้า ได้ดีที่สุดโดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์หรือเครื่องมืออื่นใด สิ่งนี้ให้ค่าประมาณของสิ่งที่เรียกว่าตาเปล่าจำกัดขนาด ซึ่งเป็นการวัดความสว่างของวัตถุเพื่อให้มองเห็นได้ สามารถใช้ประเมินความสว่างของแสงจากท้องฟ้าได้ เนื่องจากเมื่อท้องฟ้าสว่างขึ้น วัตถุที่จางกว่าจะหายไปจากการมองเห็น ผู้เขียนรายงานวิเคราะห์การสังเกตการณ์มากกว่า 50,000 รายการที่ส่งไปยัง Globe at Night ระหว่างปี 2011 ถึง 2022 เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกันโดยการละเว้นรายการที่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น เมฆปกคลุมและแสงจันทร์ พวกเขามุ่งเน้นไปที่ข้อมูลจากยุโรปและอเมริกาเหนือ เนื่องจากภูมิภาคเหล่านี้มีการกระจายการสังเกตที่เพียงพอทั่วทั้งพื้นที่ตลอดจนตลอดทศวรรษที่ศึกษา กระดาษตั้งข้อสังเกตว่าท้องฟ้ามีแนวโน้มที่จะสว่างขึ้นอย่างรวดเร็วในประเทศกำลังพัฒนา ซึ่งการสังเกตการณ์จากดาวเทียมบ่งชี้ว่าความแพร่หลายของแสงประดิษฐ์กำลังเติบโตในอัตราที่สูงขึ้น หลังจากคิดค้นวิธีการใหม่ในการแปลงค่าสังเกตเหล่านี้เป็นค่าประมาณของการเปลี่ยนแปลงของ skyglow ผู้เขียนพบว่าการสูญเสียดาวที่มองเห็นได้ซึ่งรายงานโดย Globe at Night บ่งชี้ว่าความสว่างของท้องฟ้าเพิ่มขึ้น 9.6% ต่อปีในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งมากกว่าการเพิ่มขึ้นของความสว่างพื้นผิวประมาณ 2% ต่อปีทั่วโลกที่วัดโดยดาวเทียม "สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าดาวเทียมที่มีอยู่ไม่เพียงพอที่จะศึกษาว่ากลางคืนของโลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร" ไคบากล่าว "เราได้พัฒนาวิธีการ 'แปล' การสังเกตการมองเห็นดาวจาก Globe at Night ในสถานที่ต่างๆ ในแต่ละปี ให้กลายเป็นแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงความสว่างของท้องฟ้าทั่วทั้งทวีป ซึ่งแสดงให้เห็นว่า Globe at Night ไม่ใช่แค่กิจกรรมเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ที่น่าสนใจ เป็นการวัดตัวแปรด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญอย่างหนึ่งของโลก" ดาวเทียมที่มีอยู่ไม่เหมาะกับการวัดการเรืองแสงบนท้องฟ้าเหมือนที่ปรากฏต่อมนุษย์ เนื่องจากปัจจุบันไม่มีเครื่องมือตรวจสอบโลกทั้งใบที่สามารถตรวจจับความยาวคลื่นที่สั้นกว่า 500 นาโนเมตร ซึ่งสอดคล้องกับสีฟ้าหรือสีน้ำเงินแกมเขียว อย่างไรก็ตาม ความยาวคลื่นที่สั้นกว่ามีส่วนทำให้เกิดแสงท้องฟ้าอย่างไม่สมส่วน เนื่องจากพวกมันกระจายตัวในชั้นบรรยากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า ไฟ LED สีขาวซึ่งปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในระบบแสงสว่างกลางแจ้งที่มีประสิทธิภาพสูง มีการปล่อยสูงสุดระหว่าง 400 ถึง 500 นาโนเมตร "เนื่องจากดวงตาของมนุษย์มีความไวต่อความยาวคลื่นที่สั้นกว่าเหล่านี้ในเวลากลางคืน ไฟ LED จึงมีผลอย่างมากต่อการรับรู้ของเราเกี่ยวกับความสว่างของท้องฟ้า" Kyba กล่าว "นี่อาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังความคลาดเคลื่อนระหว่างการวัดด้วยดาวเทียมและสภาพท้องฟ้าที่รายงานโดยผู้เข้าร่วม Globe at Night" นอกเหนือจากความแตกต่างของความยาวคลื่นแล้ว เครื่องมือวัดจากอวกาศยังวัดแสงที่เปล่งออกมาในแนวนอนได้ไม่ดีนัก เช่น จากป้ายหรือหน้าต่างที่มีไฟส่องสว่าง แต่แหล่งกำเนิดเหล่านี้มีส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดแสงเรืองแสงเมื่อมองเห็นจากพื้นดิน ดังนั้น การสังเกตการณ์จากฝูงชนจึงเป็นสิ่งที่มีค่าเสมอสำหรับการตรวจสอบผลกระทบโดยตรงของมนุษย์ต่อความสว่างของท้องฟ้า วอล์คเกอร์กล่าวว่า "การเพิ่มขึ้นของท้องฟ้าในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาเน้นย้ำถึงความสำคัญของการเพิ่มความพยายามของเราเป็นสองเท่าและการพัฒนากลยุทธ์ใหม่ ๆ เพื่อปกป้องท้องฟ้าที่มืดมิด" "ชุดข้อมูล Globe at Night เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการประเมินการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของ skyglow และเราขอแนะนำให้ทุกคนที่สามารถมีส่วนร่วมเพื่อช่วยปกป้องท้องฟ้ายามค่ำคืนที่เต็มไปด้วยดวงดาว"