นางสาวเกล็ดทราย ภูผาคุณ นักศึกษาระดับปริญญาเอก สาขาวิชาดาราศาสตร์ ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ภายใต้การดูแลของ รองศาสตราจารย์ ดร.วราภรณ์ นันทิยกุล ทำการศึกษาวิจัยในหัวข้อ Solar and Interplanetary Determinants of Long-term Solar Modulation of Cosmic-Ray Intensity for Median Rigidities of 11–107 GV 

การศึกษาครั้งนี้ มุ่งวิเคราะห์รูปแบบการเปลี่ยนแปลงระยะยาวของอัตราการนับรังสีคอสมิก (CR) ในช่วงโมเมนตัมต่อหน่วยประจุ (rigidity) 11–107 GV โดยใช้ข้อมูลจากเครื่องตรวจวัดนิวตรอน (NMs) และเครื่องตรวจวัดมิวออน (MDs) ที่มีการบันทึกต่อเนื่องยาวนานกว่าสี่ทศวรรษ (1980–2023)

งานวิจัยนี้รวบรวมข้อมูลจากสถานี NM หลายแห่งทั่วโลก และกล้องโทรทรรศน์มิวออนแบบหลายทิศทางของนาโกย่า เพื่อตรวจสอบอิทธิพลของปัจจัยหลักในเฮลิโอสเฟียร์ ได้แก่ ค่าความเข้มของสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์ (IMF), มุมเอียงของ Heliospheric Current Sheet (TA) และความเร็วลมสุริยะ (SW) ที่ส่งผลต่ออัตราการนับของ CR โดยใช้การวิเคราะห์ correlation coefficient และ Principal Component Regression

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงของการนับรังสีคอสมิก (CR) มีความสัมพันธ์กับค่า rigidity (ค่าความแข็งเกร็ง) ทั้งในเชิงเหตุการณ์ระยะสั้นและแนวโน้มระยะยาว โดยเครื่องตรวจวัดนิวตรอนที่มีค่า rigidity ต่ำจะแสดงความไวต่อความผันผวนของเฮลิโอสเฟียร์ได้ชัดเจนกว่า เนื่องจากได้รับอิทธิพลจาก IMF และ TA ที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายและการเคลื่อนที่แบบ drift ของอนุภาค ในขณะที่เครื่องตรวจวัดในบริเวณค่า rigidity สูงแสดงอัตราการเปลี่ยนแปลงที่จำกัด โดย IMF ยังคงมีบทบาทสำคัญ แต่ผลของ SW มีความชัดเจนมากขึ้นเพราะผลของ drift ลดลง

ผลลัพธ์นี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาแบบจำลองพยากรณ์สภาพอวกาศ (space weather) ที่แม่นยำยิ่งขึ้น และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ร่วมกับ Space Weather Monitoring War Room ของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เพื่อเสริมความสามารถในการติดตาม วิเคราะห์ และเตือนภัยความเสี่ยงจากสภาพอวกาศที่อาจส่งผลกระทบต่อเทคโนโลยีและระบบโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญของประเทศ

งานวิจัยนี้มีผลกระทบหลายมิติ ทั้งด้านวิชาการ ด้านสังคม และด้านเศรษฐกิจ โดยผลลัพธ์จากการวิเคราะห์ความแปรปรวนของรังสีคอสมิกและปัจจัยในเฮลิโอสเฟียร์สามารถนำไปสู่การพัฒนาความรู้ใหม่ในสาขาฟิสิกส์อวกาศและดาราศาสตร์พลังงานสูง ต่อยอดเป็นแบบจำลองสำหรับการพยากรณ์สภาพอวกาศที่มีความแม่นยำสูงขึ้น ซึ่งช่วยยกระดับความเป็นผู้นำทางวิชาการของประเทศไทยในเวทีนานาชาติ และสนับสนุนการผลิตผลงานวิจัยคุณภาพสูงที่ตีพิมพ์ในวารสารระดับ Tier1/Q1

ในมิติทางสังคมและเศรษฐกิจ การพยากรณ์สภาพอวกาศที่แม่นยำมีบทบาทสำคัญต่อการลดความเสี่ยงจากพายุสุริยะที่อาจกระทบต่อระบบสื่อสาร ดาวเทียม การนำทาง และโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับความมั่นคงทางเศรษฐกิจและความปลอดภัยสาธารณะ ผลการวิจัยจึงสามารถต่อยอดสู่การสร้างระบบเตือนภัย และการบริหารจัดการความเสี่ยงเชิงนโยบาย ทั้งในระดับประเทศและระดับภูมิภาค โดยอาศัยความเข้มแข็งของ Space Weather Monitoring War Room ของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ทั้งนี้ การศึกษาการแปรปรวนของรังสีคอสมิกในระยะยาวยังคงเป็นประเด็นสำคัญในการทำความเข้าใจพลวัตของเฮลิโอสเฟียร์และการพยากรณ์สภาพอวกาศ ปัจจุบันแม้จะมีความก้าวหน้าด้านข้อมูลจากเครื่องตรวจวัดนิวตรอนและมิวออน รวมถึงการพัฒนาวิธีการวิเคราะห์เชิงสถิติ แต่ยังมีความท้าทายในการผสานข้อมูลหลายช่วง rigidity และการเชื่อมโยงกับแบบจำลองการแพร่กระจายอนุภาคในสภาวะสุริยะที่ซับซ้อนในอนาคต

อีกทั้งงานวิจัยด้านนี้มีแนวโน้มจะต่อยอดด้วยการพัฒนาแบบจำลองเชิงคาดการณ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น การใช้ machine learning และการขยายความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อสร้างฐานข้อมูลขนาดใหญ่ ซึ่งจะมีบทบาทสำคัญต่อการยกระดับความสามารถในการพยากรณ์สภาพอวกาศของประเทศไทยและการสนับสนุนความมั่นคงด้านเทคโนโลยี

นักวิจัย
น.ส.เกล็ดทราย ภูผาคุณ (First author) อยู่ภายใต้การดูแลโปรเจคของ รศ. ดร.วราภรณ์ นันทิยกุล (Corresponding author)
ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ผลงานได้รับการตอบรับให้ตีพิมพ์ในวารสาร The Astrophysical Journal
Published 2025 September 22 
https://doi.org/10.3847/1538-4357/adfdd3