แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ magnetic reconnection

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สาริทธิ์ โจปะระ, ศุภเศรษฐ์ อ่ำโพธื์, ธชธน ลีละวัฒน์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปริญญา ศิริมาจันทร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนกำเนิดวิทย์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

Magnetic reconnection เกิดจากการที่สนามแม่เหล็กโลกเสียสภาพการเชื่อมต่อกัน แล้วกลับมาเชื่อมอีกครั้งหนึ่งเนื่องจากการตัดกันของเส้นสนามแม่เหล็กโลกในสภาพแวดล้อมที่มีความแปรปรวนของลมสุริยะ ทำให้เกิดการแพร่ของพลาสมาในบริเวณดังกล่าว หลังจากการ reconnection พลังงานในสนามแม่เหล็กบางส่วนจะเปลี่ยนไปอยู่ในรูปของความร้อน และพลังงานจลน์ ซึ่งส่งผลให้มีพลาสมาบางส่วนถูกขับออกไปทุกทิศทาง P. A. Sweet และ E. N. Parker ได้ใช้ Magnetohydrodynamics (MHD) เป็นรากฐานในการอธิบาย slow-rate reconnection ต่อมา H. E. Petschek ได้พัฒนาแบบจำลองต่อให้คลอบคลุมเงื่อนไข fast reconnection แต่จากแบบจำลองดังกล่าวข้างต้นพบว่า rate of reconnection ที่คำนวณได้จากทฤษฎีนั้น ยังคงมีค่าน้อยกว่าค่าที่ได้จากการเก็บข้อมูลจริงอยู่ อย่างไรก็ตาม H. O. G. Alfvén ได้อธิบายปรากฏการณ์นี้โดยใช้การวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าของพลาสมา แต่ทว่า แบบจำลองดังกล่าวสามารถอธิบายได้เพียงปรากฏการณ์ magnetic reconnection ที่อยู่ใน slow rate เท่านั้น งานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อศึกษาปรากฏการณ์ magnetic reconnection โดยดัดแปลงและพัฒนาแบบจำลองของ Alfvén เพื่อให้สามารถอธิบาย fast-rate magnetic reconnection ได้สอดคล้องกับผลการสังเกตต่อไป