รังสีคอสมิก
(Cosmic rays)

      รังสีคอสมิก คือ อนุภาคพลังงานสูงหรือรังสีแกมมาจากนอกโลกที่ถูกเร่งให้มีความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสงพุ่งเข้าชนชั้นบรรยากาศของโลกในทุกทิศทุกทางและตลอดเวลา รังสีคอสมิกสามารถเบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กโลกได้ เป็นเพราะส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และอิเล็กตรอนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุ อนุภาคเหล่านี้สามารถมีพลังงานสูงสุดได้ถึง 1020 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งสูงกว่าพลังงานของอนุภาคที่มีอยู่บนโลกประมาณหนึ่งล้านเท่า
      รังสีคอสมิกถูกค้นพบครั้งแรกโดย วิกเตอร์ ฟรานซิส เฮสส์ (Victor Francis Hess) นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย-อเมริกัน จากการส่งบอลลูนบรรทุกเครื่องอิเล็กโตรสโคป ขึ้นสู่ท้องฟ้าถึงระดับความสูงประมาณ 13 กิโลเมตร โดยที่วิกเตอร์ ฟรานซิส เฮสส์ เป็นผู้ขึ้นไปกับบอลลูนเองหลายครั้ง วิกเตอร์ ฟรานซิส เฮสส์ พบว่าที่ระดับความสูงยิ่งมากเครื่องอิเล็กโตรสโคปก็ยิ่งจับรังสีได้มาก ซึ่งตรงกันข้ามกับความคิดของเขาในตอนก่อนจะทดลองด้วยบอลลูน เขาเสนอว่ารังสีที่จับได้เป็นรังสีจากนอกโลก และ "โรเบิร์ต เอ. มิลลิแคน" (Robert A. Millikan) นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ผู้คำนวณหาขนาดของประจุอิเล็กตรอนได้สำเร็จ เป็นผู้ตั้งชื่อ เรียกรังสีจากนอกโลกว่า "รังสีคอสมิก" (Cosmic Ray) เมื่อปี ค.ศ. 1925 (พ.ศ. 2468)

แหล่งกำเนิดของรังสีคอสมิก
(Origin of Cosmic Rays)

      โดยทั่วไปแล้วแหล่งกำเนิดของรังสีคอสมิกมีหลายแห่งเช่น หลุมดำ เศษเหลือจากซุปเปอร์โนวา เป็นต้น แต่พอแยกตามแหล่งหลักใหญ่ได้ดังนี้

Solar cosmic rays

      Solar cosmic rays คือ รังสีคอสมิกที่มาจากดวงอาทิตย์ หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ (Solar Energetic Particles, SEPs) ซึ่งเกิดมาจากกระบวนการการระเบิดที่ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ จากนั้นก็จะถูกเร่งด้วยลมสุริยะ (Solar wind) มีพลังงานอยู่ในช่วง 105-107 อิเล็กตรอนโวลต์ และมีส่วนประกอบคือ อนุภาคโปรตอน (proton) อนุภาคนิวตรอน (neutron) เป็นต้น แต่โดยเฉลี่ยแล้วก็จะคล้ายกับส่วนประกอบในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ เสมือนว่าหลุดออกมาเนื่องจากการระเบิดนั่นเอง

Galactic cosmic rays (GCRs)

      Galactic cosmic rays (GCRs) คือ รังสีคอสมิกที่มาจากนอกระบบสุริยะซึ่งถูกเร่งจากกระบวนการอื่นในกาแล็กซีทางช้างเผือกส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน มีพลังงานอยู่ในช่วง 107-1019 อิเล็กตรอนโวลต์ รังสีคอสมิกชนิดนี้จะเข้ามายังโลกตลอดเวลา แต่เมื่อมีเหตุการณ์การระเบิดที่รุนแรงในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ รังสีคอสมิกจากดวงอาทิตย์และคลื่นกระแทกจะทำให้ปริมาณของรังสีคอสมิกที่มาจากนอกระบบสุริยะนี้ลดลง เมื่อสังเกตจากเครื่องตรวจวัดรังสีคอสมิกที่อยู่บนโลกจะพบว่าความเข้มของรังสีคอสมิกจะลดลงในช่วงเวลาสั้นๆ ก่อนที่จะเพิ่มปริมาณขึ้นอย่างรวดเร็ว เรียกเหตุกาณ์นี้ว่าการลดลงแบบฟอร์บุช (Forbush decrease) เหตุการณ์นี้ค้นพบในปีค.ศ. 1938 (พ.ศ. 2491) โดย Scott Ellsworth Forbush นักฟิสิกส์ธรณี ชาวอเมริกัน

Extragalactic cosmic rays (EGCRs)

      Extragalactic cosmic rays (EGCRs) คือ รังสีคอสมิกที่มาจากนอกกาแล็กซีที่บางครั้งเคลื่อนที่เข้ามาในระบบสุริยะของเรา ซึ่งถูกเร่งจากกระบวนการทางฟิสิกส์หลายอย่าง เช่นการระเบิดซุปเปอร์โนวา เป็นต้น รังสีคอสมิกชนิดนี้มีพลังงานสูงสุดถึง 1020 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งมีพลังงานสูงมากจนกระทั่งไม่สามารถหากระบวนการทางฟิสิกส์เพื่ออธิบายการเกิดได้เลย

เอกสารอ้างอิง

- http://www.thaispaceweather.com/

จัดทำโดย : แผนกภูมิอากาศ กขอ.คปอ.