วิชาการ.คอม - การค้นพบครั้งสำคัญทางด้านฟิสิกส์อวกาศ

การค้นพบครั้งสำคัญทางด้านฟิสิกส์อวกาศ

โพสต์เมื่อ: 00:17 วันที่ 15 ส.ค. 2548 ชมแล้ว: 84,113 ตอบแล้ว: 20

ภาพข้างบนเป็นภาพของลมสุริยะที่มาจากดวงอาทิตย์ อันก่อให้เกิดความแปรปรวนของสนามแม่เหล็กรอบๆโลกที่เรียกว่า Magnetic Turbulence

ทีมนักฟิสิกส์อวกาศจากยุโรปได้ค้นพบ Vortex หรือ กระแสไหลวน ชนิดใหม่ในบริเวณสนามแม่เหล็กโลก (Earth’s Magnetosphere) โดย vortex ที่ค้นพบครั้งนี้เป็นแบบ drift-kinetic Alfven ที่มีขนาดความกว้างหลายสิบกิโลเมตร การค้นพบนี้เป็นผลจากการวิเคราะห์ข้อมูลดิบที่ส่งมาจากดาวเทียมของโครงการ Cluster หนึ่งของโครงการร่วมกันระหว่างประเทศในสหภาพยุโรปเพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมของพลาสมาบริเวณรอบๆโลกของเรา โดยเมื่อปีที่แล้ว ทีมนักวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งก็ได้พบ vortices อีกชนิดหนึ่งเช่นเดียวกัน เป็นชนิดที่เรียกว่า Kelvin-Helmholtz ซึ่งมีขนาดกว้างหลายพันกิโลเมตร

การค้นพบ Vortices ต่างๆเหล่านี้จะสามารถไขปัญหากี่ยวกับผลกระทบจากความแปรปรวนของสภาพอวกาศ (turbulence) ที่มีต่อพลาสมาที่อยู่ในอวกาศและห้องทดลองได้เป็นอย่างดี

บริเวณของสนามแม่เหล็กโลก หรือ Earth’s Magnetosphere นั้นก็คือบริเวณที่อยู่รอบๆดาวเคราะห์โลกของเรา อันเป็นบริเวณที่ปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในบริเวณนี้เป็นอิทธิพลอันเนื่องมาจากสนามแม่เหล็กโลก ส่วนบริเวณอื่นๆ นอกจากนี้แล้ว ลมสุริยะ (solar wind) จะมีอิทธิพลมากกว่า (ลมสุริยะ หรือ solar wind เป็นกลุ่มพลาสมาของอนุภาคที่มีประจุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือเสียง)

มันเป็นเวลานานมาแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ต่างก็เชื่อกันว่า พลาสมาที่มาจากความแปรปรวนของอวกาศ (อย่างที่พบเห็นได้ในบริเวณสนามแม่เหล็กโลก) เป็นตัวการที่ก่อให้เกิด vortices อย่างไรก็ดีกระบวนการดังกล่าวยังไม่ได้รับการยืนยันจากผลการวิเคราะห์ข้อมูลต่างๆที่ผ่านมาในอดีต จนกระทั่ง David Sundkvist นักฟิสิกส์อวกาศแห่งสถาบันฟิสิกส์อวกาศ ประเทศสวีเดน และผู้ร่วมงานของเขาในฝรั่งเศสและเยอรมันได้ร่วมกันวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมบนยานอวกาศของโครงการCluster ที่ถูกส่งออกไปตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 และได้ยืนยันข้อพิสูจน์ที่ว่านี้

Sundkvist และผู้ร่วมงานของเขาได้วิเคราะห์ข้อมูลจากดาวเทียมทั้งสี่ตัวบนยานอวกาศของโครงการ Cluster เพื่อที่จะหาว่าสนามแม่เหล็กโลกในบริเวณ Earth’s Magnetosphere มีการเปลี่ยนแปลงไป ณ ที่ตำแหน่งต่างๆได้อย่างไร Sundkvist กล่าวว่า “การทำการวัดที่ตำแหน่งต่างๆมากกว่าหนึ่งตำแหน่งเป็นเพียงวิธีเดียวเพื่อจะให้ได้มาซึ่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ว่าเป็นข้อมูลอันมาจากผลของปรากฏการณ์ในอวกาศ ไม่ใช่จากปรากฏการณ์บนโลก โดยที่ไม่จำเป็นจะต้องไปการสร้างสมมติฐานผิดๆถูกๆ เพื่อยืนยันผลที่ได้นี้” แล้วเขายังกล่าวอีกว่า “ผลที่ได้จากการวิเคราะห์ครั้งนี้ได้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับผลที่ได้จากทางทฤษฎีและการจำลองทางคณิตศาสตร์ด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ และปรากฏว่ามันให้ผลที่สอดคล้องกันอย่างดีทีเดียว”

ในทางทฤษฎีแล้ว กระแสวน หรือ vortices จะสามารถส่งผ่านมวลและพลังงานเข้าไปในกำแพงที่ก่อตัวขึ้นเนื่องจากธรรมชาติของสนามแม่เหล็กได้ ตัวอย่างของตัวกำแพงชนิดนี้ ได้แก่“magnetopause” ซึ่งเป็นตัวกำแพงที่ก่อตัวขึ้นบริเวณระหว่างสนามแม่เหล็กโลกและลมสุริยะ ส่วนตัวอย่างอื่นๆสามารถพบได้ในห้องทดลองต่างๆ ที่ทำการทดลองด้าน plasmas fusion

Vortices นั้นได้ถูกคาดว่าเป็นตัวการก่อให้เกิดปรากฏการณ์อย่างหนึ่งที่เรียกว่า “การส่งผ่านแบบผิดปกติ” หรือ “anomalous transport” กับพลาสมาที่ถูกกักไว้ด้วยสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นปัญหาอย่างหนึ่งที่แก้ไม่ตกในการวิจัยด้าน plasma fusion

Sundkvist ยังกล่าวเพิ่มเติมอีกว่า “ผลงานของเราสามารถช่วยให้สามารถเข้าใจ การแปรปรวนของปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นกับพลาสมาและปรากฏการณ์ต่างๆที่มี anomalous transport ได้เป็นอย่างดี”

นักวิทยาศาสตร์ต่างก็ได้หวังว่า พวกเขาจะค้นพบกระบวนการการก่อตัวของ vortices และทราบถึงขนาดของพลังงานและมวลที่พวกมันสามารถถ่ายเทได้ นอกจากนี้แล้ว พวกนักวิทยาศาสตร์ยังหวังจะหาคำตอบให้ได้อีกว่า vortices นี้เสถียรหรือไม่ หรือว่ามันจะมีการทรุดตัวลงเป็นโครงสร้างที่เล็กกว่าเดิมหรือ มีการรวมตัวกันเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ต้องทำการศึกษาต่อไป

ข้อมูลจาก
http://www.physicsweb.org/articles/news/9/8/7/1

ข้อมูลเพิ่มเติม
- ผลงานการค้นพบครั้งนี้ที่ถูกตีพิมพ์ในนิตยสาร Nature
http://www.nature.com/nature/journal/v436/n7052/abs/nature03931.html;jsessionid=BED1D74C363DF83D51188ACF51666C58

- เว็บกลุ่มวิจัย space physics ที่มหาวิทยาลัยมหิดล
http://www.thaispaceweahter.com

- เว็บของโครงการ Cluster
http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=8

- เว็บของสถาบันวิจัยฟิสิกส์อวกาศของสวีเดน
http://www.irf.se/

ฮิกส์แมน

ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 100 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 158 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

จำนวน 4 ความเห็น, หน้า่ | -1-

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 15 ส.ค. 2548 (00:19)

ภาพจำลองของยานอวกาศโครงการ Cluster (image courtesy: ESA)

ฮิกส์แมน

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 15 ส.ค. 2548 (00:22)

ภาพวาดจำลองแสดง micro votices ที่พบโดยยานอวกาศ Cluster นี่เป็นครั้งแรกของมนุษยชาติที่สามารถสังเกตเห็นปรากฏการณ์นี้

ฮิกส์แมน

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 4 17 ส.ค. 2548 (00:03)
ขออภัยสำหรับ Link ของกลุ่มวิจัยเกี่ยวกับทางด้านฟิสิกส์อวกาศที่มหาวิทยาลัยมหิดลนะครับ ผมสะกดผิดไปหน่อย ที่จริงคือ

http://www.thaispaceweather.com หรือ ที่
http://corona.phys.sc.chula.ac.th/

กลุ่มวิจัยกลุ่มนี้ ได้สร้างผลงานที่มีประสิทธิภาพในระดับสากล และมีสมาชิกเก่งๆ ขยันๆ วิจัยกันหลายคนทีเดียว น้องๆบางคนอาจยังไม่เคยรู้จัก ยังไงๆ ก็ลองคลิกกันเข้าไปดูนะครับ

ฮิกส์แมน

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 5 11 ก.พ. 2551 (13:12)
พ่อตายเหรอ

goodingame@hotmail.com (IP:61.19.220.130)

ความเห็นเพิ่มเติม วิชาการ.คอม

ชื่อ / email:
ข้อความ

รูปภาพ หรือ ไฟล์

กรุณาล๊อกอินก่อน เพื่อโพสต์รูปภาพ และ ใช้ LaTex ค่ะ สมัครสมาชิกฟรีตลอดชีพที่นี่

ตัวช่วย 1: CafeCode วิธีการใช้
ตัวช่วย 2: VSmilies

วิธีการใช้
ตัวช่วย 3: พจนานุกรมไทย ออนไลน์ ฉบับราชบัณฑิต
ตัวช่วย 4 : dictionary ไทย<=>อังกฤษ ออนไลน์ จาก NECTEC
ตัวช่วย 5 : ดาวน์โหลด โปรแกรมช่วยพิมพ์ Latex เพื่อแสดงสมการบนวิชาการ.คอม